1.1　基本概念

1.1.1　空气调节

空气调节简称空调，它是一项通过对空气的处理，使某区域范围内空气的温度、相对湿度、气流速度和洁净度达到一定的要求的工程技术；“空气的温度”、“相对湿度”、“气流速度”和“洁净度”简称“四度”。所谓达到一定的要求就是指空气的参数，必须稳定在一定的基数上，并且不超过允许的波动范围，常用空调“基数”和空调“精度”来表示。

空调基数是指空调房间所要求的连续时间内允许波动的幅度。空调精度则表示空调房间空气的温度、相对湿度在所要求的连续时间内允许波动的幅度。

例如，某空调区内温度要求： t =20℃±20℃，相对湿度 φ 要求为55%±5%，那么，此房间的空调基数为 t =20℃、 φ =55%，空调精度为Δ t =±2℃、Δ φ =5%，即空调房间的温度应在18～20℃之间，相对湿度应在50%～60%之间。只要在这个范围内，空调系统的运行就是合格的。

空气基数直接关系到空调装置系统的投资和运行费用，而空调精度主要与自动控制系统有关。凡是Δt在1℃以上的空调系统，都称为一般精度的空调，可通过手动来控制；凡是Δt=±1℃的空调系统，称为自动控制空调；凡是Δt＜1℃的空调系统称为高精度空调，应采用自动控制技术。

空调技术的诞生，有效地完善了工业生产中需要不同温度、湿度的工艺过程，也创造了舒适的工作环境，为人们的居住、旅游和文化娱乐提供了良好的条件。

1.1.2　空气的组成

自然界中的空气，是由数量基本稳定的干空气和数量经常变化的水蒸气组成的混合物，这种混合物称为湿空气，凡是含有水蒸气的空气均称为湿空气，即人们常说的空气。

1．干空气

干空气是湿空气的主要组成部分，它是由氮气、氧气、二氧化碳及其他稀有气体按一定比例组成的混合物，参见表1-1。绝对的干空气在自然界中是不存在的。

2．饱和空气

干空气具有吸收和容纳水蒸气的能力，并且在一定温度下只能容纳一定量的水蒸气。我们把在一定温度下水蒸气的含量达到最大值的空气称为饱和空气。对应的温度为该空气的饱和温度。空气的饱和度与温度有关，温度越高，空气中水蒸气的容纳量就越大。因此，如果降低饱和空气的温度，空气中水蒸气的含量也随之降低，并且多余的水蒸气会冷凝成液体。自然界中的结露现象就是这个原理，根据这一原理，人们利用制冷装置对空气进行精确冷却去湿处理。

1.1.3　空气的物理性质

1．温度

温度是描述空气冷热程度的物理量，主要有三种标定方法：摄氏温标、华氏温标和绝对温标（又称热力学温标或开氏温标）。

摄氏温标用符号t表示，单位是℃；华氏温标用符号t F 表示，单位是°F；绝对温标用符号T表示，单位是K。三种温标间的换算关系如下：

T=t+273

t=T-273

2．压力

空气的压力就是当地的大气压，用符号P表示。常用单位有国际单位帕（Pa）、工程单位kfg/cm 2 、液柱高单位毫米汞柱（mmHg）高和毫米水柱（mmH 2 O）高。这几种单位的换算关系如下：

1kgf/cm 2 =98066.5Pa≈0.1MPa

1mmHg=13.5951mmH 2 O=133.3224Pa

正如空气是由于干空气和水蒸气两部分组成一样，空气压力P也是由干空气的分压力和水蒸气的分压力两部分组成的，即

P=P g +P c

式中　P g ——干空气的分压力；

P c ——水蒸气的分压力。

在空调系统中，空气的压力是用仪表测量出来的，但仪表显示的压力不是空气的绝对压力值，而是“表压”，即空气的绝对压力与当地大气压力的差值。只有空气的绝对压力才是其基本状态参数，一般情况下，凡未指明的工作压力均应理解为绝对压力。

3．湿度

空气湿度是指空气中含水蒸气量的多少，有以下几种表示方法。

（1）绝对湿度。它是指每立方米空气中含有水蒸气的质量，用符号γ z 表示，单位为kg/m 3 。如果在某一温度下，空气中水蒸气的含量达到了最大值，此时的绝对湿度称为饱和空气的绝对湿度，用符号γ B 表示。

（2）相对湿度。为了能准确说明空气的干湿程度，在空调中采用了相对湿度这个参数，它是空气的绝对湿度γ Z 与同温度下饱和空气的绝对湿度γ B 的比值，用符号φ表示。相对湿度一般用百分比（%）来表示。

相对湿度φ表明了空气中水蒸气的含量接近于饱和状态的程度。φ值越小，表明空气越干燥，吸收水分的能力越强；φ值越大，表明空气越潮湿，吸收水分的能力越弱。

相对湿度φ的取值范围为0%～100%，如果φ=0，表示空气中不含有水分，属于干空气；如果φ=100%，表示空气中的水蒸气含量达到最大值，成为饱和空气。因此，知道φ值的大小，即可知道空气的干湿度，从而判断是否需要对空气进行加湿或去湿处理。

（3）含湿量（又称比湿量）。它是指1kg干空气所容纳的水蒸气的质量，用符号d表示，单位是g/kg（干空气）。

在空气调节中，含湿量d是用来反映对空气进行加湿或去湿处理过程中水蒸气量的增减情况的。在空调工程计算中，常用含湿量的变化来表达加湿和去湿程度。

4．比焓

空气的焓值是指空气中含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准，称做比焓，工程上简称焓。空气的比焓是指1kg干空气的焓和与它相对应的水蒸气的焓的总和，用符号h表示，单位是kJ/kg。

在空调工程中，人们常根据空气处理过程中焓值的变化，来判断空气是吸收热量还是放热。空气中焓值增加，表示空气得到热量；空气中焓值减少，表示空气放出热量。利用这一原理，根据焓值的变化来计算空气在处理前后得到或失去热量的多少。

5．密度和比容

空气的密度是指每立方米空气中干空气的质量与水蒸气的质量之和，用ρ表示，单位为kg/cm 3 。

空气的比容是指单位质量的空气所占有的容积，用符号υ表示，单位为m 3 /kg。因此空气的密度与比容互为倒数关系。 cVlQiFxyhivMkyU3xnw6Ji8jgEKfVTeJzyfTGO+x7wfqa6fg++3t9iQ/3gqGSsqv