為什麼要學習心理測量學？

來自ASHRAE雜誌通訊，2017年4月25日

由Donald P. Gatley，PE，研究員/生命成員ASHRAE

許多年輕的工程師或培訓的工程師對空氣濕度測量及其如何影響HVAC，乾燥系統設計和操作，控製或診斷客戶舒適度和系統投訴都沒有很好的理解。讓我們看看為什麼年輕的工程師可能缺乏學習濕度技能的動力和一些可能提供獲取這些技能的動機的想法。這篇文章的最後一部分建議有幫助的ASHRAE資源，以幫助所有工程師擴展他們的心理測量學知識。

什麼是心理測量學
心理測量學是ASHRAE技術專業知識的四大科學之一，包括製冷，傳熱和傳質以及流體流動。Psychrometrics是一個處理潮濕空氣特性和過程的物理學科學。濕空氣被定義為兩種氣體的混合物：幹空氣和水蒸氣（H2O的氣相）。

空氣中的水蒸氣含量從0.2％體積到3.5％不等，但這一小部分佔空調系統運行所需能源的很大一部分，並且與許多系統舒適性投訴相關。

在20世紀80年代，濕度圖轉移到後燃燒器

直到20世紀80年代，濕度圖才是（1）確定狀態點特性的首選工具，（2）以圖形方式使用空間條件，顯熱比和室外空氣要求來確定（然後指定）冷卻盤管進入和離開空氣狀態點和系統空氣量，以及（3）提供連接形成空調循環的各個過程的完整循環的可視化。

計算機和圖形濕度計軟件程序接管了任務1和2.對於任務3使用心理圖對於檢測設計問題以及尋找替代機會非常有用，但是在太多情況下，這是一個出色的，但使用不足的可視化/診斷工具。

“在這種轉變過程中，出現了一些原因，缺乏獲取心理測量技能的動機。這裡有兩個：

• 現在的軟件設計工具可以計算潛在的潛在負載和潛在負載，然後將它們輸入到濕度計軟件中，輸出所有必要的空氣處理加濕和線圈計劃信息。計算和繪製室內顯熱比，冷卻盤管過程，然後計算空氣量和風扇熱量增益所需的時間和工作均由計算機完成。這節省了苦差事，但也剝奪了設計師對設計的熟悉和洞察力。
• 只有一天或兩天的熱力學課程才會講授心理測量學。熱力學是工程師較為棘手的課程之一，包括許多新概念和大量積分和微分學。心理測量學是否需要所有那些複雜的方程和微積分？沒有！它不需要微積分 - 而只需要一小段代數來重新排列和替換方程。

學習心理測量學的重要性

學習心理測量學的重要原因包括：

• 通過EIT或PE考試。
• 保持開放的選擇，在暖通空調，乾燥或氣象學，或100個不同行業（如麵包房，啤酒廠，建築科學，食品儲存和包裝，醫院，游泳館和住宅空調）中的一個職業。
• 成為您所在領域的專家。
• 避免昂貴的設計錯誤和憤怒的客戶（更不用說老闆）。
• 更好地了解我們呼吸，居住，飛入等潮濕的氣氛。
• 為你的公司和我們的客戶做最好的工作。
• 設計一個更高效的系統或一個替代和創新的循環。
• 獲取分析（診斷）舒適性或性能問題的技能。
• 幫助業主糾正建築物和牆體潮濕問題。
• 指定更好和更完整的HVAC控制模式。
• 掌握四種潛在的基礎科學之一的成就感。
• 理解心理測量學可以幫助避免的尷尬和昂貴的設計錯誤包括指定不可能的冷卻線圈離開空氣條件或不能識別系統設計的高度超過1000英尺（304.8米），與您的正常設計不同，必須使用濕度計軟件和應用程序以及濕度圖為項目的高度。必須調整圖表，方程式和快捷方便的方程式！

濕度圖的用途

在當今世界，打印完整週期的心理圖並花費一點時間研究和思考週期和任何其他方案是明智的，例如：

• 我是否可以降低冷卻盤管，使空氣乾球溫度下降，從而降低風扇空氣量以降低風扇馬力（也可能是風管尺寸），而不會對冷卻器或製冷系統造成顯著影響？
• 我是否可以使用替代或補充工藝，例如廢氣能量回收，回流式熱交換器，乾燥劑乾燥，回風旁路和/或直接或間接蒸發冷卻來替代目前的循環過程？
• 每個過程的離開空氣條件是否可以實現？風扇熱量增益和供應以及回風熱量增益是否被正確描繪？
• 我的設計可以在部分負荷下保持舒適狀態嗎？警告：一些建築物將在部分負載下運行多年，直到它被完全佔用，並且每個工作站的電子設備數量翻倍。
• 如果使用電再熱，是否安裝了控制裝置，以使製冷設備和電再熱的同時電力千瓦需求不結合，以設定每月或非常昂貴的年度建築高峰需求？除了顯示過程的HVAC循環外，圖表還可以顯示年度天氣數據的頻率，適用於您設計活動水平的舒適區，以及需要不同控制模式的區域（如下所示）（From Understanding Psychrometrics，3rd ed。）

控制模式  疊加在香港建築大學說明的濕度圖上。

ASHRAE心理測量學資源

本文避免了九種常見濕度屬性和心理圖上所有交叉線的定義。對於這些我建議你使用許多可用的YouTube在線視頻中的一部分。然後，最初學習只關注諸如tdb，W，tdp和RH等一些特性線。以下是ASHRAE期刊文章列表（通過ASHRAE技術門戶免費提供給ASHRAE成員），可以幫助您提高您的空間技能：

Gatley，DP 2004.“濕度圖表慶祝100週年。”ASHRAE雜誌46（11）：16-20。
Sherif，SA 2002.“Psychrometrics概述”，ASHRAE Journal 44（7）：33-39。
Gatley，D.2008“Grosvenor humidity chart。”ASHRAE Journal 50（10）：60-66。
Steve Kavanaugh，B. Hattemer McCrary，K. Woodbury。“濕度計量表。”ASHRAE Journal 48（1）：28-32。
此外，ASHRAE網上商店還提供有關心理測量學的書籍和其他資源。

Donald P. Gatley，PE，是一位退休的諮詢工程師和水分顧問。他是ASHRAE出版的Understanding Psychrometrics第3版的作者。