外氣冷卻計算器(焓值控制判定)

判斷此刻多引外氣冷卻是否划算。由外氣、回風、盤管出口目標狀態和送風量,求最小外氣、外氣 100 %、調節外氣比例三種運轉的盤管負荷,並並列列出焓差、乾球溫差、固定乾球三種控制的判定。

原理與公式

外氣冷卻(節能器)是在外氣比回風「涼」時開大外氣風門、減少盤管負荷的運轉方式。盤管要去除的熱是焓差,所以外氣焓低於回風焓時多引外氣有利。混合時焓和含濕量按乾空氣質量線性混合。

項目公式說明、依據
乾空氣質量流量ṁ = V / v_SAV 為送風量,v_SA 為盤管出口目標狀態比容(式 28)。三種運轉用同一 ṁ
混合點h_M = (1 − x)·h_RA + x·h_OA, W_M = (1 − x)·W_RA + x·W_OAx = 外氣比例(乾空氣質量)。絕熱混合:焓與含濕量按質量比混合
盤管負荷Q = ṁ · (h_in − h(t_SA, min(W_in, W_SA)))盤管不加濕:入口比目標乾時出口含濕量 = 入口(僅顯熱冷卻)。為負取 0(需加熱)
調節外氣比例 (C)t_M(x_C) = t_SA, x_min ≤ x_C ≤ 1外氣比送風目標冷時,使混合乾球等於送風乾球的外氣比例(布倫特法)。含濕量不高於目標時盤管負荷為 0
判定(ASHRAE 90.1 高溫切斷)(h_OA ≤ h_RA, t_OA ≤ t_limit) · t_OA ≤ t_RA · t_OA ≤ t_limit焓差 · 乾球溫差 · 固定乾球。外氣超過基準即停止外氣冷卻,回到最小外氣

三種方式比較

只看乾球的方式感測器簡單,但在梅雨季這種乾球低卻潮濕的外氣下,可能引入外氣反而增加盤管負荷。ASHRAE 90.1 依氣候區以表格規定可用方式與上限值(下表數值僅供參考)。

方式引入外氣條件潮濕外氣(例 24 °C · 90 %)所需感測器
焓差 + 固定乾球上限h_OA ≤ h_RA, t_OA ≤ t_limit關(計入潛熱)外氣、回風溫濕度各 1(濕度感測器需校正)
乾球溫差控制t_OA ≤ t_RA開(可能帶入濕氣,增加負荷)外氣、回風溫度各 1
固定乾球t_OA ≤ t_limit低於上限即開(不看濕度)外氣溫度 1(依氣候區上限,例 24 · 21 · 18 °C)

範例:梅雨季潮濕外氣

外氣 24 °C · 90 %,回風 26 °C · 50 %,盤管出口目標 14 °C · 90 %,送風 10,000 CMH,最小外氣 20 %,固定乾球上限 24 °C,101.325 kPa。下列兩張表由本頁計算器的同一函數算出。

方式外氣依據
焓差 + 固定乾球上限關(最小外氣)h_OA 67.27 > h_RA 52.91 kJ/kg(DA) · t_OA 24.0 ≤ 24.0 °C
乾球溫差控制開(引入外氣)t_OA 24.0 ≤ t_RA 26.0 °C
固定乾球開(引入外氣)t_OA 24.0 ≤ 24.0 °C
運轉外氣比例 %盤管入口 °C · kJ/kg盤管負荷 kWRTkcal/h
(A) 最小外氣20.025.6 · 55.7864.1718.2455,172
(B) 外氣 100 %100.024.0 · 67.27102.8229.2388,408
(C) 調節外氣比例不適用:外氣比送風目標暖,僅靠混合無法達到送風溫度。

兩種乾球方式都判「開」,焓值控制判「關」。實際外氣 100 % 時盤管負荷 102.82 kW,比最小外氣 64.17 kW 大 38.65 kW。潮濕天只看乾球引外氣反而吃虧。

限制

只比較某一時刻的狀態。不計算逐時或全年節能量,不推薦控制器設定值(切換溫度、遲滯),不含風機、風門、排風機耗能,也不考慮盤管旁通與熱回收。

盤管出口乾球固定為目標值,含濕量取入口與目標中較低者。實際盤管出口狀態隨負荷變化,外氣乾燥時室內濕度下降,回風狀態也會改變。

濕度感測器誤差會大幅改變焓值判定。外氣與回風焓差只有幾 kJ/kg 時,選哪種差別都不大。

調節外氣比例(C)僅靠混合達到送風乾球,不含再熱。外氣潮濕需要除濕時只顯示盤管負荷(潛熱部分),不計算過冷後再熱的負荷。

出處

常見問題

什麼時候該用外氣冷卻?

需要冷卻且外氣焓低於回風(從室內回來的空氣)時。盤管去除的熱是「入口焓 − 送風焓」,混入越多低焓外氣,入口焓越低。若外氣比送風目標還冷,只調外氣比例就能讓盤管幾乎休息。

乾球控制與焓值控制有何不同?

乾球控制只看溫度,焓值控制還計入濕氣(潛熱)。梅雨季 24 °C · 90 % 的外氣比 26 °C · 50 % 的室內溫度低,但焓高約 14 kJ/kg,乾球控制會引入外氣,焓值控制則阻止。如本頁範例,那天引入外氣反而使盤管負荷增加。

固定乾球上限設多少 °C?

ASHRAE 90.1 依氣候區以表格規定上限:乾燥氣候約 24 °C(75 °F),潮濕氣候約 18~21 °C(65~70 °F),越潮濕越低。本工具預設 24 °C 僅供參考,設計與運轉請查所採用版本的表。潮濕地區用焓差控制較穩妥。

最後更新 2026-10-19。