2012年3月9日 星期五

顯熱及潛熱

顯熱,潛熱是空調應用上常見的名詞,顯熱是單純溫度的變化,潛熱則是指因為溼度高低所產生的熱量變化.

空氣中都會含有水分,空氣裡面含水分的則是影響溼度變化很重要的因素.在冷凍空調的領域裡面,除濕或是制冷都是很重要的課題.一般人通常只注重溫度的變化,但是對於從事冷凍空調的人來說,溼度的控制遠比單純的降溫或加熱來得複雜.

舉一個最簡單的例子來說,如果一個高熱的房間終於要裝冷氣,如果噸數沒有抓的過大,當師父把冷氣裝好,可能要面對一個很窘的處境,那就是拿著一般的溫度計量了半天,卻發現溫度都降不下來,冷氣已經送了,但是溫度都沒有降,這就是潛熱的變化.溫度不變但是事實上濕度慢慢在下降.

除非師父有很多時間在那邊等,不然真的要到溫度降下來,例如說房間原本溫度是32度,要降到覺得驗收可以過的25,6度可能要2,3個小時.

但是等到除濕夠了,房間的溼度降的差不多,那麼溫度下降的速度就會變快,因為空氣中水分所含的熱已經被移走的差不多,只要不要有新的高溫高濕的空氣一直滲進室內,那麼下次開機時很快就會覺得涼爽.

很多外國人在夏天來台灣的時候,都會覺得台灣的夏天很難熬,他們自己的國家夏天可能更熱,但感覺上卻沒有那麼不舒服,這也是因為溼度的關係.所以說,溫度並不是越高就感覺越熱,舉例來說,一個地方溫度高到38度,但溼度只有20%(台灣幾乎沒有這種地方),另一個地方溫度只有33度,但是溼度高達80%,那麼33度的人體感覺可能比38度更糟,因為溼度太高,空氣中的熱太多,感覺就會比高溫但低濕的地方更熱.

顯熱加潛熱等於總熱.簡單的講就是空氣中必須移走的溫度及溼度有多少,或是反過來要多少.
例如說一個建築物的主要用途就是辦公室,那這個辦公室的發熱量幾乎都是顯熱,因為辦公設備並不會發出水分,只有溫度的變化,所以是顯熱,人在裡面辦公會發熱,而且人體的水分會透過皮膚蒸發,所以人體會增加建築物裡面的顯熱及潛熱.

另外因為人要呼吸,所以建築物必須通風換氣,通風換氣就是把房子裡面污濁的空氣跟外面的新鮮空氣做交換,而房子的內容積乘以換氣的次數就是就是所需交換的熱量,如果是夏天,因為外氣又高溫又高濕,這些熱量就會增加冷凍系統的負載.但是冬天的話就會降低室內冷凍系統的負載,因為空氣又冷又乾,多一點的外氣不但空氣會新鮮,冷凍系統的負載也會比較小.

一個冷凍系統的噸數設計看的是總熱而不是顯熱或潛熱,所以說了解建築物的用途是什麼很重要,很多的建築物在建造的時候並不會事先考量未來的用途到底是什麼,所以說隨著建築物主人的不同,用途可能差很多,裡面的熱量跟溫溼度的變化因為使用的用途不同而不同,迷信的人就會認為說房子的風水不好造成不會賺錢或賠錢,中間的因素可能就是因為這些溫溼度的變化造成的.

舉例來說,一個住家原本只是很單純的住宅用途,但是後來的主人把它改為店舖賣餐飲,原本的用途空氣的通風量及熱量的變化不會太大,簡單的空調就可以讓裡面的人覺得很舒服,但是改成店舖之後,因為一般連在一起的房子幾乎都只剩正面有比較好的通風面,假設主人又把廚房設在門口,阻斷了良好的通風,再加上餐飲的溼度很高,房子裡面如果沒有很好的空調設計,裡面的空氣品質就會不好,進而影響到用餐客人的舒適,再加上換氣條件不好,如果要讓客人舒適的用餐,空調噸數可能要搞的很大,不然在裡面就會覺得又悶又濕,但是空調噸數搞的大電費就會很高,即使主人的餐飲很美味,但是裡面的空氣環境不舒適,也會影響到業績,吃一頓飯下來滿身大汗,誰還要去吃.

我以前常去的一家餐廳就是這樣,搬了家以後雖然餐飲的品質完全沒變,但生意就變差了,因為說實在話,以前的店環境比較舒適,搬家以後,整個房子裡面的通風空調設計很差,夏天去的時候熱的要死,裡面的溫度大概29度,邊吃邊滿身大汗,老闆的冷氣還比之前舊店的冷氣還大,但是就是不冷,而老闆也在抱怨生意沒以前好,電費又太高,這都是因為空調設計錯誤的關係.

因為它的房子就是三面被包圍,廚房的油煙只能有強力的抽風機抽出去,一間小小的廚房,不知道哪個廠商做的,居然用了一台將近一馬力的風車在抽,一馬力的風車風量大概是30~40CMM,一分鐘抽走30到40立方米的空氣,它的房子大概30坪,一坪3.3平方米,房子內高大概3米,所以裡面空氣的量大概是320立方米左右,8~10分鐘左右裡面的空氣就會全部被換過一次,空氣品質是很好,但是被抽掉的空氣包含裡面兩台分離式純內循環做的冷氣,雖然噸數加起來有5噸,但是因為換氣的量太大,冷氣都被抽光了,菜做的好吃客人坐不住有什麼用?老客人想挺它都挺的很難過.

冬天呢?因為客人來抽油煙機就要動,又把大量的冷空氣往店內抽,所以真的是夏天熱冬天冷,生意怎麼好的起來?

又譬如說有的店很潮濕,所以房子裡面很容易發霉,又沒有好的除濕設計,只是看溫度好不好,久了以後,原本新新的店很快就變的髒髒黑黑,當然也影響生意.同時物品的折舊也會加速,因為除濕不好東西就容易舊跟壞,經營的成本也就增加了.

一個好的空調設計一定要去區分顯熱跟潛熱的多寡,然後設計一套全年都可以運轉良好的空調系統,這中間就是加熱或致冷的需求以及除濕或加濕的需求有多少,對於商業用途的空調來講這是非常重要的,一個良好設計的空調可以幫客戶節省很多運轉成本,並且營造舒適的環境讓客人舒適的消費,客戶消費的高興老闆就賺錢,設計的不好可是連好好的生意都會拖垮的.可不是說菜色一樣或是服務一樣客戶就一定會繼續捧場.環境弄給它可以讓客戶舒適消費跟自己的基本功應該是一樣重要的.