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空氣源熱水器爲什麽會結霜-這是我見過的最權威的解釋
2019-01-12 15:59

       空氣源熱水器顾名思意,是与空气紧密相关的,在这里我们进步探讨空氣源熱水器运行过程中,空气是如何影响机组工作(比如为什么会结霜)的问题,从根本上了解空氣能熱泵这个欧美av。我先看一下空气的相关特性是怎样的,只有从其根本去了解,才能对整个工作流程有所掌控。
 
空氣的特性
 
1.空氣的來源、組成及特性

我們生活的地球是被一層厚厚的大氣層包裹著的,它的厚度可以達到幾百公裏。構成地球周圍大氣的氣體無色、無味,主要成分是氮氣和氧氣,其中氮古78.084%,氧占20.946%,另外,還有極少量的氧、氯、氖、氩、氪、氙等稀有氣體和水蒸氣、二氧化碳和塵埃等。這些氣體中還常因爲所處的環境而懸浮有塵埃、煙粒、鹽粒、水滴、冰晶、花粉、孢子、細菌等固體和液體的氣溶膠粒子。包含以上成分的氣體,就成爲我們所處環境的“空氣”。
 
(1)空氣的質量 空氣是有質量的,這種質量構成了對地球表面的一種壓強。根據科學定義,在海平面上,1個平方厘米上的這種壓強爲一個大氣壓;而在一個標准大氣壓下的條件下,空氣的密度爲1.293kg/m3。
 
空氣的能量 空氣是有質量的,不同溫度的空氣,它所包含的能量。不同。用空氣的比熱容這個詞來定義它,通常用字母“c”來表示。
 
比熱容(c):1kg(公斤)物體溫度升高1℃所需要的熱量空氣的比熱容:由于空氣的密度是和壓力和溫度有關的,所以人們還定義了定壓比熱容cp和定容比熱容cv.

①定壓比熱容c。指在壓力不變的條件下氣體的比熱容。

②定容比熱容cv一指氣體容積不變時的比熱容。

這兩種定義在空氣能原理解說時被大量應用。
空氣源熱水器,结霜
       空气的比热容还与温度有关,例如,当温度为250K(-23.15℃)时,空气的定压
比熱容cp=1.003kJ/(kg?K),而當空氣溫度上升到300K(26.85℃)時,空氣的定壓比熱容則爲cp=1.005kJ/(kg?K)。
 
       在20℃环境下,以1匹的家用空气源热泵热水器为例,蒸发器的“制冷”能力约为2400W,即每小时要从空气中吸收约2064kcal(8640kJ)的热量。以空气的定压比热容和蒸发器两侧5℃的温度降计算,每小时就需要空气量至少1719kg,约1332m3。由于空气的质量和浮力是相等的,所以这些空气的里量是称不出来的,但空气的体积和它的流动是可以感觉到的。
 
(3)空氣的濕度和溫度在一般情況下,人們接觸到的空氣多少會含有一定量的水蒸氣,即使0℃以下的空氣也可能含有水蒸氣,這樣的空氣稱爲濕空氣。描述空氣潮溫狀態的參數有3個,分別是含濕量、絕對濕度和相對濕度。

①含溫量含溫量是指每幹克幹空氣中所含有的水蒸氣的質量,稱爲含濕量,用符號a表示,單位是g/(kg幹空氣)

②絕對濕度絕對濕度表示每立方米空氣中所含的水蒸氣的質量,單位是kg/m3。

③相對濕度另一種表示空氣含濕度的參數是“相對溫度”。由于相對濕度能夠更加形象地反映空氣潮濕的程度,因此使用更爲廣泛。將幹空氣的相對濕度定義爲零,把飽和濕度的相對溫度定義爲100%,那麽此時空氣的絕對濕度和最大濕度的比值,即是相對溫度。它表示了空氣含濕度的高低。相同含水量的空氣,在不同的溫度下,它的相對濕度是不同的。在任何溫度下,不論相對濕度過高或過低,人都會感到不適。相對溫度太高,人們會感到“潮溫、悶”,太低則會感到“幹燥”。人體感到舒適的相對濕度範圍爲55%~75%。在我國南方,由于地處熱帶和亞熱帶,多雨多水,空氣的平均濕度比較高,相對濕度也比較高;在北方地處溫帶和寒帶,空氣的平均濕度比較低,相對濕度也比較低。

 
(4)描述空氣溫度的參數
 
①幹球溫度和濕球溫度用普通的水銀溫度計測量到的空氣溫度,是“幹球溫度”。

        如果没有特别说明的所调的空气温度,就是指干球温度。假如我们给温度计的感温部位包扎上湿布,由于水的挥发必然带走一部分热量,那么经过一段时间后就会发现这个温度计测得的温度会低于干球温度,这个略低一些的温度就称为“湿球温度”。球温度和湿球温度的差,称为“干湿球温度差”。它反映了空气的潮湿程度,也就是说,空气越干燥,水的挥发就越强烈,温球温度就越低,干湿球温差就越大;反之,空气越潮湿,水的挥发就越缓慢,湿球温度就越接近干球温度,干湿球温差就越小。在极端的情况下,干湿球温度完全相等,说明空气中的潮湿程度已经达到极限,处于相对湿度100%的状态,此时的空气达到饱和状态。
 
②露點溫度空氣容納水蒸氣的能力,是隨著溫度的提高而提高的,而空氣的相對濕度也不能超過100%。那麽對于某一狀態的濕空氣,如果對它進行冷卻,它的相對濕度就會提高。當其濕度達到100%時,極端微小的降溫都會使空氣中的水蒸氣凝結,形成露珠。這個溫度就稱爲露點溫度。
 
       寒冷季节,玻璃窗的玻璃内表面会有结露的现象,俗称水汽或者雾气,就是因为玻璃的温度已经低于室内空气的露点温度所致;而在南方突然升温的季节,湿热的空气进入建筑内,会在地面和大理石墙壁上形成水珠,也是因为地面和墙面的温度低于湿热空气的
露點溫度。不同狀態的空氣,隨著溫度和濕度的不同,露點溫度也不同。
 
       在热泵工作时,如果蒸发器换热翅片的温度低于环空气的露点温度,就会在翅片上凝结水珠,简称“结露”;而当翅片温度低于0℃时,就可以在翅片上凝结细小的冰粒称为结霜。空无论结露、结霜,都是空气释放热量的过程,也称水的相变过程,也是蒸发器从空气中捕获更多的热量的过程。

       通过查空气的湿度表,可以查到某一状态空气的露点温度。例如,在空气干球温度20℃、相对湿度60%时,露点温度为9.2℃。即在这种状态的空气环境中,低于9.2℃的物体表面会结露;随着空气相对湿度的增加,露点温度将会提高。如空气的干球温度依然是20℃,但是相对湿度增加到90%,那么此时的露点温度就是18,3℃。也就是说,温度相同,湿度越高,露点的温度也相应增高。
 
       再看看空气能的情况,在相对湿度60%、室温10℃的情况下,为了得到空气的热量,必须将蒸发器的温度降低。一般空调机的蒸发器的设计温差是10℃。这时蒸发器表面的温度要降到0℃,空气能才能从空气中吸热。从空气温度关系图查到,此时空气的结露温度是4℃,也就是温度低过4℃时,在蒸发器表面的空气已经变成水了。这些依附在蒸发器上的水碰到0℃的蒸发器表面就可能结成霜,霜多了就变成冰了。此时蒸发器翅片就无法从空气中吸热了。这种现象就是俗称的“结霜”现象。
 


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