Основные характеристики влажного воздуха.

В системах кондиционирования воздух подвергается различным видам обработки, при которых существенно меняются его теп­ловые и влажностные состояния.

Атмосферный воздух состоит из сухой части (азота, углерода, инертных газов) и во­дяных паров. Причем, если содержание га­зов в сухой части воздуха относительно ста­бильно, то количество водяных паров изменяется в широких пределах и зависит от времени года и местных климатических условий. Поскольку в атмосферном воздухе все­гда находится какое-то количество водяных паров, в проектировании СКВ он рассматри­вается как влажный воздух.

При обработке в системах кондициони­рования влажного воздуха изменяется коли­чество водяных паров, содержащихся в воз­духе, содержание же сухого воздуха остается постоянным. Поэтому при расчетах процес­сов, связанных с увлажнением и осушкой воздуха, пользуются единицей измерения влажности, которая выражает отношение переменного количества водяных паров к неизменной массе сухого воздуха. Такой еди­ницей измерения является влагосодержание d (кг/кг), показывающее количество водяных паров в 1 кг сухого воздуха.

Численные значения d обычно являют­ся малой величиной, поэтому в практичес­ких расчетах удобнее пользоваться влагосодержанием в г влаги на 1 кг сухой части влажного воздуха.

Степень насыщения воздуха водяными парами показывает физическая величина, называемая относительной влажностью  (в %). С достаточной точностью относительная влажность воздуха может быть вычислена как отношение влагосодержания при данном состоянии (d) к влагосодержанию при пол­ном насыщении (d_H) при тех же значениях температуры и давления:

,%

В расчетах тепловлажностного состоя­ния влажного воздуха существует еще одно важное понятие, связанное с его физическим состоянием, — это теплосодержание, так на­зываемая энтальпия I (кДж/кг или в ккал/кг при ведении графо-аналитических расчетов).

Энтальпия влажного воздуха представ­ляет собой количество теплоты, необходимое для нагревания от О °С до данной температу­ры такого количества влажного воздуха, су­хая часть которого имеет массу 1 кг. Энтальпия влажного воздуха складыва­ется из энтальпий сухой его части и энталь­пии водяных паров.

В результате конвективного теплообме­на сухой части воздуха передается (или от него отводится) теплота, температура возду­ха повышается или понижается и, соответ­ственно, увеличивается или уменьшается его энтальпия.

При поступлении водяного пара от внешних источников в воздух передается теплота парообразования и энтальпия воз­духа возрастает. Изменение энтальпии водя­ного пара в этом случае происходит за счет увеличения его массы. Температура воздуха при этом остается неизменной.

Тепловлажностный баланс помещений.

Количество воздуха, необходимое для подачи в помещение, исходя из влажностного баланса, определяется по следующей формуле:

Где:

— суммарное количество влаги, выделяющейся в помещение, кг/ч;

— влагосодержание воздуха соответственно в помещении и на притоке, г/кг сух.в.

Количество воздуха, необходимого для подачи в помещение, исходя из теплового баланса, определяется по формуле:

Где:

— количество явного тепла (избыточного), передаваемого в помещение различными источниками, кДж/ч;

с — весовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг х град).

При условии одновременного выделения влаги и тепла, представленные выражения могут быть приравнены друг к другу:

Это уравнение является основным в си­стеме расчетов кондиционирования воздуха.

Величины и должны рассмат­риваться как переменные величины, из­меняющиеся непрерывно и независимо друг от друга. Задача кондиционирования возду­ха состоит в том, чтобы при всех практичес­ки вероятных изменениях этих двух величин сохранять неизменными величины и .

Согласно представленному уравнению эта задача может быть решена, если в про­цессе непрерывного изменения величин W и Q системой кондиционирования воздуха непрерывно изменять величины и . При этом предполагается, что ко­личество вводимого в помещение воздуха L кг/ч остается величиной постоянной.