湿度过程形成科学基础HVAC 系统设计，使工程师能够分析空气状况并设计有效的空气处理系统。了解这些过程对于准确的负载计算、设备尺寸和节能系统运行至关重要。
基本湿度标准
专业的暖通空调工程师依赖标准化的湿度参考，为空气处理过程提供理论基础和实际应用。
核心湿度参考文献
| 标准 | 部分 | 页 | 内容聚焦 |
|---|---|---|---|
| 2017 ASHRAE 基础知识 | 第 1.8、1.9 节、图 1 | 15，16 | 基本湿度原理和图表应用 |
| 2016 ASHRAE 系统及设备 | 第 4.1 节，图 2-7 | 41, 42 | 空气处理机组流程和系统集成 |
| 2005 CIBSE 指南 B | 第 2.4 节，A2，图 2.35，表 2.A2.1 | 163、219、220 | 欧洲湿度标准和流程 |
基本湿度特性
主要空气特性
湿度分析需要了解关键的空气特性及其关系：
基本参数：
- 干球温度：显热含量指示器
- 湿球温度：蒸发冷却潜力
- 湿度比：单位干燥空气的含水量
- 相对湿度：给定温度下的饱和百分比
- 焓: Total heat content (sensible + latent)
- 比容：单位质量的风量
湿度图应用
图1 应用演示标准图表用法：
| 流程 | 图表路径 | 工程应用 |
|---|---|---|
| 显热供暖 | 水平右 | 加热线圈，太阳能增益 |
| 显热冷却 | 水平左 | 无需除湿即可冷却 |
| 制冷+除湿 | 向下和向左 | 标准空调 |
| 加湿 | 恒温下上升 | 蒸汽或蒸发加湿器 |
空气处理工艺
显冷和显热
显热传递在没有水分变化的情况下发生：
显冷应用：
- 干式冷却盘管：温度降低至露点以上
- 热回收：气流之间的显热交换
- 免费冷却：干燥气候下的省煤器运行
计算方法：
- 显热: Qs = 1.08 × cfm × ΔT (Btu/hr)
- 工艺路径：湿度图上的水平方向
- 设备尺寸：基于气流和温差
潜冷除湿
除湿工艺在潮湿气候下至关重要：
潜冷方式：
- 冷却盘管除湿：气温低于露点
- 化学除湿: 干燥剂系统
- 冷凝式除湿机：直接吸湿
过程计算：
- 潜热: Ql = 0.68 × cfm × Δω (Btu/hr)
- 全面冷却：Qt = Qs + Ql
- 显热比：SHR = Qs/Qt
加湿过程
添加水分保持舒适度和工艺要求：
加湿类型：
- 蒸汽喷射：等温加湿
- 蒸发冷却：绝热饱和
- 雾化系统：细水喷雾加湿
设计注意事项：
| 加湿型 | 能源需求 | 控制精度 | 维护 |
|---|---|---|---|
| 蒸汽喷射 | 高 | 优 | 低 |
| 蒸发冷却 | 低 | 好 | 中等 |
| 超声 | 低 | 优 | 高 |
先进的空气处理工艺
蒸发冷却
绝热饱和在干燥气候下提供节能冷却：
工艺特点：
- 湿球法：温度接近湿球极限
- 能源效率：无需机械制冷
- 气候依赖性：在低湿度条件下最有效
- 用水量：对于连续运行很重要
图2-7 应用展示空气处理系统中的蒸发冷却集成。
化学除湿
干燥剂系统提供精确的湿度控制：
干燥剂工艺：
- 固体干燥剂：硅胶、分子筛
- 液体干燥剂：氯化锂溶液
- 再生周期：热激活除湿
应用：
- 低湿度要求: 医药、电子制造
- 能量回收: 冷凝热利用
- 独立温湿度控制：与冷却脱钩
系统集成应用
空气处理机组流程
ASHRAE 系统和设备图 2-7说明复杂的空气处理组合：
多阶段过程：
- 室外空气混合：结合回风和室外空气
- 过滤：治疗前去除颗粒物
- 预热/预冷：温度调节
- 冷却除湿：主要舒适调节
- 重新加热：最终温度控制
- 加湿：根据需要添加水分
流程优化
节能设计需要了解流程交互：
优化策略：
- 热回收：利用废气能源
- 省煤器循环：室外条件允许时免费冷却
- 可变风量：使气流与实际负载相匹配
- 湿度控制：独立于温度控制系统
CIBSE欧洲标准
欧洲湿度测量应用
CIBSE 指南 B 方法解决特定的欧洲气候考虑因素：
地域因素：
- 海洋性气候：高湿度、中等温度
- 大陆条件：季节变化大
- 城市热岛：修改室外空气条件
- 建筑热质量：与 HVAC 流程的交互
表2.A2.1规格提供欧洲特定的湿度数据和应用。
设计计算和方法
荷载计算整合
湿度过程直接影响系统负载：
计算方法：
- 确定所需的室内条件：温度和湿度目标
- 分析室外条件：设计日天气数据
- 计算混合比：室外和回风比例
- 大小空气处理设备：基于所需的流程路径
- 优化能源绩效：最小化总能源消耗
质量控制方法
设计验证确保准确的湿度分析：
验证程序：
- 图表精度：使用当前的 ASHRAE 湿度图
- 计算方法：标准方程的一致使用
- 工艺验证：确认拟议空气处理的可行性
- 能量分析：评估所选流程的效率
现代应用和技术
当代思考
当前的暖通空调设计结合了先进的湿度测量应用：
技术整合：
- 可变制冷剂流量：精确的容量调节
- 干燥剂轮：带湿度控制的能量回收
- 间接蒸发冷却：提高效率
- 混合系统：结合多种空气处理技术
楼宇自动化实现实时湿度控制，优化能源消耗，同时保持精确的环境条件。
专业湿度分析仍然是暖通空调工程的基础，为跨不同气候条件和应用要求的有效空气处理系统设计和运行提供科学基础。
