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第二章 文獻回顧

2.3 箱型空調系統介紹

2.3.1 空氣循環側

空氣線圖(phychrometrics)是空調設計者求取空氣狀態點相關

參數值的簡便方式之一,設計者只要提供狀態點的兩個參數值,即可 求得其他相對應的參數數值,然而圖表解析度的問題難以提供較精確 的數值,ASHARE(美國冷凍空調工程協會)也提供與空氣線圖對應 的數值表,以利於使用者求取較精確的相關數值,若遇到沒有剛好對 應的數值時,使用者常使用內差法來解決,繁瑣的數字計算容易發生 錯誤,雖然得以計算機進行運算上的補助,但是熱力性質常常並非線 性,線性內差發生偏誤的情形無法避免。冷凍空調相關書籍(Stoeck, 1982)(Wang, 1994)亦提供若干熱力方程式,讓使用者直接以計算 的方式求得狀態點的參數值,但是現場工作者在測試時,往往只能測 得乾、濕球溫度、相對濕度以及風速等參數,對於空氣密度、水蒸氣 分壓等參數,仍有賴查表與計算的方式來解決,對使用者而言都相當 不便利。

在查熱力性質表的時候常常利用線性內差法來求得所需的數 值,理論上如果誤差間距逼近無限小,線性內差可以用在任何狀態,

但是相對所得到的方程式也將趨近無限多個。基於實驗結果非線性的 問題,可以採用非線性回歸的方式來解決。如毛細管的熱力實驗(Melo, 1999)(Wolf, 1995),多位研究者將實驗的數據利用多項式迴歸求取 通式,以利設計者參考使用。非線性迴歸的方式有許多種,許多統計 相關書籍多有詳盡的介紹,至於多項式迴歸的次數則依據迴歸資料的 特性來決定。

空氣線圖的使用相當簡便,使用者只需要測得狀態點的兩個參數 值(例如乾、球溫度或是相對濕度)即可求得該狀態點其他參數值。

ASHARE 於 1992 年推出套裝軟體 Phychrometrics Analysis,以供 設計者在計算上更為迅速。在使用方法上如同查空氣線圖的方式相 同,設計者只要提供狀態點的兩個參數值,由於乾球溫度較易量測,

故程式設定乾球溫度為必需條件,再輸入另ㄧ參數值即可求得其他相 對應的參數數值。

如圖 2-9 所示,以蒸發器出、回風為例,測量出風口與回風口乾 濕球溫度之後,即可決定出風口(B)點以及回風口(A)點的位置,

由(A)、(B)兩點即可對應出濕度比(humidity ratio,ω)、相對濕 度(relative humidity,%RH)、焓質(enthalpy,h)、比容(specific volume,ν)、蒸氣壓力(vapor pressure,vp)等參數。

ㄧ般的測試儀器通常可以測得空氣的乾球溫度與相對濕度,其他

根據ASHARE在2001建議,飽和純水蒸汽焓質可表示如式(2-3)

R

a

R

s常數值代入式中可簡化為式(2-6)所示:

使用傳統的乾濕球溫度計(psychrometer)時,只能直接讀取乾濕球 溫度,如果要得到相對濕度,必須使用所附的轉換表加以轉換。通常 大多假設濕球溫度計熱力性質屬於絕熱飽和過程(adiabatic saturation

process),真正飽和絕熱過程得到的飽和溫度稱為熱力濕球溫度

(thermodynamic wet-temperature),而實際上只用浸濕的棉線包覆溫

度計並不能達到真正的絕熱飽和過程,但是它的誤差大部分在實用範

圍可被接受。

有了狀態點焓值再搭配由量測所得之風速、消耗電力及出回風口

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