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湿球温度 - 从传统的干湿计到现代湿度控制变量

Sets of cooling towers in a data center building.
Joni Partanen
Joni Partanen
Product Engineer
Published: Jan 20, 2021
建筑物和室内空气质量
工业制造和工艺
工业测量

尽管使用湿球温度记录空间的湿度有着诸多实用应用,但最常见的测量方法却通常无法达到所需的精度,而使用维萨拉的 HUMICAP® 传感器则可以有效解决这一问题。为了说明这一点,您可以进行简单的测试。首先,将两支温度计并排放置在一个房间里。观察读数。以下为我的测试装置的一个示例:

T1 = 22.62 °C (72.72 °F)
T2 = 22.71 °C (72.88 °F)

此时,两个传感器都在测量房间的干球温度。然后,当我用湿布覆盖其中一个温度计 T2 时,可以看到其温度读数开始下降。这是因为湿布中水分的蒸发导致温度计温度下降。为确保水分有效蒸发,保持适当的空气流通也很重要,因此我用到了风扇。

然后稍等片刻,直到温度读数稳定下来,此时的读数为:

T1 = 22.84 °C (73.11  °F)
T2 = 16.56 °C (61.81  °F)

根据新读数,T1 显示的仍是房间的干球温度,而 T2 现在测量的是湿球温度,这意味着蒸发对温度的影响超过 6 °C (40.8 °F)。此温差表明了环境的湿度量;室内湿度越高,湿球温度和干球温度测量结果之间的差值就越小,反之亦然。

如果我们将这些温度读数输入到湿度计算器,则可以获得相对湿度值 - 在此示例下,相对湿度值为 52.63% RH。为了与我制造的这种简单干湿计的结果做对比,我使用了经过出厂校准的维萨拉 HUMICAP 传感器,结果显示的相对湿度读数为 42.80% RH。这个原始的湿度测试装置所得的结果与已校准参考读数相差约 10% RH。商用级别干湿计通常比该测试装置更为精准,但无论何种干湿计,都需要满足以下条件,否则就会出现错误:

•    干湿计所处环境需要气流一直畅通
•    需要对湿芯的储水器进行持续监测并补充水量
•    干湿计对盐和固体之类的杂质较为敏感。


价格合理且准确的湿球测量

事实证明,干湿计的主要优点是可以应对高湿度和冷凝环境。此外,由于该技术测量原理简单、购置成本低,因而颇具吸引力。然而,时代已经变了,现代工业应用通常要求更精确的性能以及卓越的易用性。选择设备时,如果忽略这些方面,则可能会对总体拥有成本产生重大影响 - 长远来看,您会因使用廉价干湿计而承担更高成本。

如果您的应用场景中仍在使用干湿计,那么维萨拉的 HUMICAP 产品将是个不错的选择。我们的加热探头传感器技术即使在冷凝环境中也可以可靠地进行测量,且维护成本低,甚至无需维护。有关更多信息,请参阅以下博客文章:
如何为高湿度应用场景选择合适的湿度仪

湿球温度值作为控制参数

干湿计使用的是过去的测量技术,而湿球温度能提供哪些信息呢?

空间的湿球温度表示湿表面经蒸发效果冷却后的温度。这种冷却效果视环境空气的相对湿度而定:当空气中的水分饱和时,就不会发生蒸发现象,因而不会冷却。因此,举例而言,湿球温度可用于控制冷却塔,实现低成本的冷却,特别是在炎热干燥的气候条件下。如果湿度过高且湿球温度接近环境温度,则表明无需运行冷却塔,因为此时冷却塔的冷却效果微乎其微。

此参数的另一个用例是防冻,因为蒸发冷却会使湿表面温度低于环境温度。一个应用示例是使用喷洒器进行的农作物防冻。只要湿球温度保持在 0 °C (32 °F) 以上,发生冻害的风险就较小。

多种不同的维萨拉 HUMICAP 产品都可用于测量湿球温度和其他计算的湿度变量。有关湿球温度的更多信息,请参阅以下应用说明:室外湿球温度 - 冷却塔作业中的规定测量方法联系我们了解更多信息。