湿球温度的计算及应用_精品文档资料下载.pdf

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本文介绍了一个简便计算公式,并利用程序巧妙的计算出湿球温度。

湿球温度参数已在空调暖通领域许多方面得到了工程应用。

1湿球温度计算在计算湿球温度前需要计算水蒸汽饱和压力。

通过Hyland-Wexler方程式1,已可以精确计算出水蒸汽饱和压力,但该公式复杂,计算量很大。

这里提供另一较为简便的计算公式2:

Pv=611.2e18.678-Td234.5TdTd+257.14

（1）式中:

Td干球温度,;

PvTd时的水蒸汽饱和压力,Pa。

公式

（1）的计算值与使用Hyland-Wexler方程式获得的数值相差很小。

在干球温度090区间,该偏差小于0.05%。

再通过以下两个公式3可求得湿空气焓值:

d=0.62190.01HrPv101326-0.01HrPv

（2）h=1.01Td+（2500+1.84Td）d（3）式中Hr相对湿度,%,其数值范围是0100;

d含湿量,kg/kg干空气;

h湿空气焓值,kJ/kg干空气。

所以,当已知干球温度和相对湿度,根据公式

（1）（3）即可计算出湿空气焓值h。

湿球温度是在定压绝热条件下,空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度。

即,湿空气焓值保持不变,相对湿度为100%时对应的温度。

若已知湿球温度,可利用公式

（1）（3）的变形,即公式（4）（6）计算出该湿空气焓值hw。

Pv=611.2e18.678-Td234.5TwTw+257.14（4）dw=0.6219Pv101326-Pv（5）hw=1.01Tw+（2500+1.84Tw）dw（6）式中Tw湿球温度,;

Pv水蒸汽饱和压力,Pa;

83制冷技术2008年第4期3作者简介:

荣剑文（1972-）,男,高级工程师,主要从事空调控制系统设计。

通讯地址:

上海市九江路333号金融广场3楼,开利空调冷冻销售（上海）有限公司,邮编:

200001。

电子邮箱:

电话:

021-23063389,手机:

13801770496。

dw含湿量,kg/kg干空气;

hw湿空气焓值,kJ/kg干空气。

通常情况下干球温度和相对湿度是容易测量的,是已知值。

湿空气焓值h可以通过公式

（1）（3）计算,也是已知的。

根据湿球温度的定义,当湿空气焓值h=hw,可以根据公式（4）（6）得到以下公式（7）来计算湿球温度Tw。

h=hw=1.01Tw+0.6219（2500+1.84Tw）6112.2e18.678-Tw234.5TwTw+257.14101326-611.2e18.678-Tw234.5TwTw+257.14（7）在实际工程中依靠方程式（7）来计算湿球温度显然是十分困难的。

可以编写一小段程序让计算机或控制器计算得出Tw。

该程序的思路是:

先假设一湿球温度值,通过公式（4）（6）可计算出hw,把hw与通过公式

（1）（3）计算出的h进行比较。

当hwh,减小一些该湿球温度数值,计算出新的hw,再与h进行比较。

多次比较后将得出一合适的湿球温度值,与其对应的焓值等于h。

通过以上方式计算得出的湿球温度有较高的准确性（当然也取决于干球温度、相对湿度传感器精度及控制器（计算机）计算精度）,与相对湿度传感器有同等级的精度。

所以可完全替代昂贵的湿球温度信号变送器。

2湿球温度的应用湿球温度在暖通空调领域有着广泛的应用。

开式冷却塔是利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去制冷空调中产生的热量的一种设备。

进入冷却塔内的冷却水与被吸入塔内的干燥、低湿度室外空气之间存在着水分子的浓度差和动能压力差,在塔内静压的作用下,水分子不断地向空气中蒸发,成为水蒸汽分子,剩余的水分子的平均动能便会降低,从而使循环水的温度下降。

可以看出,冷却水降温除与空气的干球温度有关,还与空气的湿球温度有关。

只要水分子能不断地向空气中蒸发,水温就会降低,这也就是潜热交换。

但是,水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。

当与水接触的空气不饱和时,水分子不断地向空气中蒸发,但当水气接触面上的空气达到饱和时,水分子就蒸发不出去,而是处于一种动平衡状态。

蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量,水温保持不变。

所以理想化的冷却塔出水温度最低等于室外空气的湿球温度。

由此可以看出,与水接触的空气越干燥（湿球温度越低）,蒸发就越容易进行,水温就容易降低。

可见室外空气的湿球温度也是制约一台冷却塔散热能力的因素之一。

在很多工程案例中,开式冷却塔的风机启停或转速控制通常是把出水温度与出水温度设定值进行比较,以决定风机的启停或转速。

对于压缩式制冷机,进入机组的冷却水水温越低,机组的制冷量也有所提高。

图1冷却水温与制冷量的关系图1是某国外品牌压缩式制冷机冷却水温与制冷量的曲线图4,其额定工况在冷却水29.4时制冷量为1934kW,随着冷却水温的降低,机组的制冷量可提升到2261kW。

所以通常希望冷却塔的出水温度较低,因此会把出水温度设定值设得较低,如21。

这样就会产生这样的一个问题:

在夏季,冷却塔的出水温度往往远高于21,所以根据上述的控制逻辑冷却塔风机会全开或满转速。

冷却塔风机没有任何的节能可能。

现用室外湿球温度+冷幅作为冷却塔出水温度设定值,冷却塔出水温度与该设定值进行比较来控制冷却塔风机的启停或转速调节。

冷幅是指出水温度与湿球温度的差值。

冷幅虽然与冷却塔性能、室外干球温度有关,但在夏季可以近似认为该值不变。

以上这种控制冷却塔风机的最大好处是:

当出水温度接近于室外湿球温度+冷幅时,说明在该室外空气条件下冷却塔已达到了最大的散热性能,再多开冷却塔风机也不能或降不了多少出水温度。

这种情况下就有可能因少开风机而节能。

冬季利用冷却塔来免费取冷也需确切地知道室外空气湿球温度。

如需要7的冷水,板式换热器换932008年第4期制冷技术热温差是2,冷却塔的冷幅是4,可知此时的室外湿球温度必须1才能制取7冷水,从而具备免费供冷能力。

这样,室外湿球温度就成了判断是否使用冷却塔免费取冷的依据。

3结语311本文根据空气的干球温度,通过一简便公式计算出水蒸汽饱和压力;

再根据空气的相对湿度,求得空气的含湿量和焓值;

最后通过编程计算,逼近求得空气的湿球温度,避免了求解复杂的方程式。

312湿球温度参数可应用于夏季冷却塔的风机控制,实现冷却塔的节能控制;

湿球温度参数也可作为冬季是否能使用冷却塔免费供冷的判据。

参考文献1HylandW,WexlerA,1983a.FormulationsforthethermodynamicpropertiesofthesaturatedphasesofH2Ofrom173.15Kto473.15KJ.ASHRAETransactions89（2A）.2CarrierCorporation.ComfortControllerFlowchartManualM.U.S.A.:

CarrierCorporation,1999.3赵荣义,范存养,薛殿华,钱以明.空气调节M.北京:

中国建筑工业出版社,1994.11.4RonBeliveau.Applying19XRVChillersinVariablePrimarySystemsM.U.S.A.:

CarrierCorporation,2003.7.霍尼韦尔特殊材料集团完成亚太技术中心扩建中国“智”造全球共享霍尼韦尔（纽约证交所交易代码:

HON）特殊材料集团于2008年10月22日宣布,已完成亚太技术中心的扩建。

扩建后的技术中心将具备从小规模实验研究到可提供工业化量产样品的能力,从而可以更好地服务于亚太及全球的市场需要。

此次扩建后技术中心的实验室面积由原有1700平方米扩大到6100平方米,并在原有16个独立实验室的基础上新增14个独立实验室,包括百级洁净室、高温热泵实验室、PVC（聚氯乙烯）高性能特殊润滑剂的开发测试实验室等。

此次扩建是霍尼韦尔公司位于上海张江的研发中心整体扩建的一部分,整体扩建总投资超过1350万美金。

“位于上海的亚太技术中心是特殊材料集团全球研发体系的重要组成部分。

”霍尼韦尔特殊材料集团副总裁兼亚太区总经理张宇峰博士表示,“此次扩建显示了公司对亚太地区的持续承诺,以及通过技术创新服务亚洲和全球客户的信心。

”为支持中国及亚洲地区日益增长的客户需求,霍尼韦尔特殊材料集团于2004年底在上海张江高科技园区建成了亚太技术中心。

技术中心开展了一系列节能、环保领域的研究项目。

技术中心目前的重点研究项目包括用于光伏太阳能电池新型材料的研究,有效利用自然能源和循环利用废热的高温热泵工质研究,新一代柔性显示材料研究等等。

到目前为止,技术中心共有55个项目获得或正在申请技术专利。

亚太技术中心是特殊材料集团全球七大研发中心之一,其它研发中心分别位于美国和德国。

（易美济公关）第六届中国汽车空调国际研讨会在上海胜利召开本刊讯2008年11月24、25日,由联合国环境署（UNEP）,中国国家环境部中国汽车工业协会、中国制冷协会车用空调工作委员会联合主办的第六届中国汽车空调国际研讨会在上海顺利召开。

来自各国政府部门和各大汽车公司、汽车空调生产企业及国内代表200多人参加了会议。

由于欧盟已立法自2011年起淘汰现在汽车空调中使用的HFC134a制冷剂。

对未来制冷剂的选择引起了广泛的关注与激烈的讨论。

支持CO2和霍尼威尔新型制冷剂HFO1234-yf的双方各自发表了自己的观点。

会议论文将由制冷技术杂志整理分期刊登。

会议期间,主办方达成一致意见,在UNEP的主持下,将开展针对中国、印度的专门评估项目,以帮助中国和印度等发展中国家的情况作出选择。

04制冷技术2008年第4期