暖通制冷培训资料-基础部分

1、 基础部分基础部分一、制冷暖通基本原理一、制冷暖通基本原理制冷的发展概况制冷的发展概况自1834年美国人玻尔金斯（Perkins）首次研制成功用人力转动的，以乙醚作为制冷剂的制冷机开始，一百多年来，随着科学技术的不断发展，制冷技术已广泛地被应用于工业生产过程、产品性能试验、建筑工程、空气调节、食品加工业、农业生产、生物工程、医疗卫生、文化体育及日常生活等国民经济和人类生活的各个领域中。人工制冷也称“人工致冷”，是指用人为的方法不断地从被冷却系统（物体或空间）排热至环境介质中去，从而使被冷却系统达到比环境介质更低的温度，并在必要长的时间内维持所必要的低温的一门工程技术。根据人工制冷所达到的低温，

2、一般将人工制冷技术分为制冷、低温和超低温技术市场。通常称从低于环境温度至119.8K(-153.35，氪Kr的标准沸点）为制冷技术；称从119.8K至4.23K(-268.92，氦He的标准沸点）为低温技术；称从4.23K至接近绝对零度为超低温技术。在制冷领域内人们习惯将应用于食品冷加工、空调制冷、某些生产工艺用冷等的制冷技术称为普通制冷或普通冷冻（简称普冷）；将应用于气体液化、分离等的制冷技术称为深度制冷或深度冷冻（简称深冷）。空调的发展概况空调的发展概况19世纪后半叶，随着发达国家纺织工业的发展，促进了空气调节技术的发展。当时，一位叫克勒谋(Stuart W.Cramer）的工程师负责设计

3、和安装了美国南部的三分之一的纺织厂的空气调节系统。系统中，已开始采用了集中处理空气的喷水室，装置了洁净空气的过滤设备等。空气调节的英语名称Air Conditioning就是他在1906年所定名的。在美国，开利尔(Willis H.Carrier)对空调事业的进步和发展所作的贡献是超过当代其他任何人的。1901年，他创建了第一所暖通空调方面的实验研究室，提出了好几个实践验证理论的计算方程式。1902年，他通过实验结果,设计和安装了彩色印刷厂的全年性空气调节系统。在1905年以前，他把喷嘴和档水板装置在喷水池内，改善了温湿度控制的效果。在我国，空气调节的发展并不太迟。工艺空调和舒适性空调几乎同时

4、起步。1931年，首先在上海纺织厂安装了带喷水室的空气调节系统，其冷源为深井水。随后，也在一些电影院和银行实现了空气调节。当时高层建筑装有空调，上海是居亚洲之首。基本概念基本概念空气调节 空气调节的任务，就是在任何 自然环境下，将室内空气维持在一定的温度、湿度、气流速度以及一定的洁净度。具体要求的数值和允许波动范围，则视各种工业建筑和民用建筑的类别和性质而有所不同。制冷原理 空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。制冷四大件：简

5、单来说，空调四大部件：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置。 空调原理图空调原理图制冷机制冷机高温热源高温热源 Tc（环境）（环境）低温热源低温热源 To（被冷却对象）（被冷却对象）QcQow通过四通换向阀调节制冷制热通过四通换向阀调节制冷制热 四通换向阀用在带热泵循环的空调器中。空调器在夏季制冷时，室内机作为蒸发器，室外机作为冷凝器；制冷剂由压缩机排出，先流经室外机换热器，后流经室内机换热器，然后再回到压缩机。当空调器在冬季作热泵循环时，制冷剂的流动方向与夏季恰恰相反。COP值的概念值的概念COP值在ARI标准中，关于冬夏季循环效率提出了以下定义：在冬季供热时，制热量（W）与输入功率（W）的比率

6、定义为热泵的循环性能系数COP（coefficient of performance，W/W）;在夏季制冷时，制冷量（W或Btu/h）与输入功率（W）的比率定义为热泵的能效比EER（energy efficiency ration, W/W 或Btu/W.h）为不引起歧义，我们将冬季热泵循环性能系数和夏季热泵的能效比表达形式均采用COP（能效比）表示。COP值(制冷效率)实际就是热泵系统所能实现的制冷量（制热量）和输入功率的比值，在相同的工况下，其比值越大说明这个热泵系统的效率越高越节能；因此在作制冷系统COP值比较之前，首先要确定各个热泵系统是否在相同的工况之下，然后再进行计算比较。IPLV

7、值的概念值的概念IPLV（ARI标准工况下综合部分负荷效率）与NPLV（非ARI标准工况下综合部分负荷效率）是ARI（美国空调制冷学会）运用概率统计的方法，借助于大型计算机，对全美有代表性的29个城市的气象数据、各类建筑物冷负荷、冷冻机的不同运行时间，进行综合分析和加权平均处理，得出冷冻机的运行时间百分比与冷冻机的负荷之间的关系，共有四种模式（见ARI550/590-98标准，白皮书）。ARI根据此四种模式制定一个针对冷冻机产品单机性能的评价标准，即单机IPLV或NPLV方程（综合模式）：ARI Standard 550/590-2003100%75%50%25%系数0.010.420.450

8、.12COP值4.5494.2884.873.76IPLV/NPLV计算1%A + 42%B + 45%C + 12%D4.48915GB18430-2007100%75%50%25%系数0.0230.4150.4610.101COP值4.5494.2884.873.76IPLV/NPLV计算2.3%*A+41.5%*B+46.1%*C+10.1%*D4.50898AHRI认证认证-了解即可了解即可 2008年1月，美国空调制冷协会（ARI）与美国气体设备生产商协会（GAMA）合二为一，成为“空调供热制冷协会（The Air-Conditioning,Heating,and Refrigera

9、tion Institute)”，简称AHRI； 2008年4月，中国制冷空调工业协会（CRAA）与AHRI签订了合作协议，成为AHRI在中国的唯一代理机构； 2010年4月，AHRI与CRAA在中国推行相互认可的统一标准需要进行第三方测试，麦克维尔提供了测试平台与测试产品，见证了整个认证测试的过程；二、负荷计算小结小结负荷估算负荷估算影响空调冷负荷基本计算的因素：1、墙体和屋面传热得热引起的冷负荷；2、玻璃窗传热得热引起的冷负荷；3、窗日射得热引起的冷负荷；4、照明，人体，设备得热量； 负荷估算负荷估算估算 办公等150w/m2;会议等230w/m2; 住宅等150w/m2;餐饮等230w/

10、m2;举例说明： 三、系 统中央空调分类中央空调分类 1、根据压缩机的不同进行分类，如：螺杆式机组、离心式机组等。压缩机压缩机容积型容积型速度型速度型往复式往复式回转式回转式涡旋式涡旋式螺杆式螺杆式螺杆式螺杆式滚动转子式滚动转子式离心式离心式轴流式轴流式中央空调分类中央空调分类 2、根据主机的换热介质不同进行分类，如：风冷机组 、水冷机组等。 3、根据室内介质不同进行分类，如：直接蒸发式机组（直膨式）、冷热水机组 4、各种分类经常放在一起混用命名：如最常见的VRV多联机组属于直接蒸发式机组，同时又属于风冷机组；还有风冷冷热水机组和水冷冷热水机组等等工质：制冷剂和载冷剂工质：制冷剂和载冷剂 对制

11、冷剂的要求l 制冷量大，要求制冷剂临界温度较高。制冷量大，要求制冷剂临界温度较高。l 压缩功小，要求制冷剂绝热指数小。压缩功小，要求制冷剂绝热指数小。l 流动阻力小，要求粘度小，密度小。流动阻力小，要求粘度小，密度小。l 中大型制冷装置要求制冷剂单位容积制冷量大，从而减速小装置尺寸，降低成本。中大型制冷装置要求制冷剂单位容积制冷量大，从而减速小装置尺寸，降低成本。小型制冷装置则要求制冷剂单位容积制冷量小，降低加工难度，降低成本。小型制冷装置则要求制冷剂单位容积制冷量小，降低加工难度，降低成本。l 制冷剂换热系数较高，减速小换热器尺寸。要求制冷剂临界温度较高，高温侧总是制冷剂换热系数较高，减速小

12、换热器尺寸。要求制冷剂临界温度较高，高温侧总是冷凝换热，导热系数较大冷凝换热，导热系数较大l 适用的材料、润滑油（不腐蚀、不发生反应）价格较低。适用的材料、润滑油（不腐蚀、不发生反应）价格较低。l 安全性好安全性好制冷剂的种类卤代烃：即是常所说的氟利昂（卤代烃：即是常所说的氟利昂（Freon），氟利昂最初只是美国杜邦公司有机化学分厂生），氟利昂最初只是美国杜邦公司有机化学分厂生产的卤化碳类物质的商业名称，但目前产的卤化碳类物质的商业名称，但目前“氟利昂氟利昂”一词已被公认为这类制冷剂的正式名称一词已被公认为这类制冷剂的正式名称。无机化合物：氨、水、二氧化碳无机化合物：氨、水、二氧化碳多元混合溶

13、液：共沸溶液和非共沸溶液多元混合溶液：共沸溶液和非共沸溶液烃类烃类：甲烷、乙烷、乙烯、丙烯：甲烷、乙烷、乙烯、丙烯常用制冷剂常用制冷剂氨（氨（NH3, R717)氟利昂氟利昂12（R12）氟利昂氟利昂22（R22）共沸制冷剂共沸制冷剂R500（R12+R152a)非共沸制冷剂非共沸制冷剂R407C R410a载冷剂载冷剂 种类种类 水水(0以上以上) 盐水盐水(Brine ，0以下以下) 氯化钠溶液氯化钠溶液 氯化钙溶液氯化钙溶液 乙二醇溶液乙二醇溶液(Glycol, 0以下以下) 丙二醇溶液丙二醇溶液(0以下以下) 应用应用 水：一般空调工况水：一般空调工况 盐水：蓄冰工况盐水：蓄冰工况 氯

14、化钠溶液氯化钠溶液 氯化钙溶液氯化钙溶液 乙二醇溶液：蓄冰工况乙二醇溶液：蓄冰工况 丙二醇溶液：蓄冰工况丙二醇溶液：蓄冰工况瓦特瓦特w 千瓦千瓦kw 千卡每小时千卡每小时kcal/h 美冷吨美冷吨 USRT 日冷吨日冷吨 JRT1kw=1000w=860kcal/h1kcal/h=1.163w1usrt=3.5169kw=3024kcal1jrt=3.86116kw=3320kcal Page 2224.36kW冷量以上机组24.36kW冷量以下机组2013.071872年 成立于美国明尼苏达州1988年 收购美国著名空气过滤器生产商AAF1995年 收购英国著名冷冻公司J&E HAL

15、L2006年 加入大金工业集团麦克维尔-大金集团 世界最大的暖通空调生产销售提供商之一Page 25 完善的空调产品系列，涵盖工商业、家用空调系统、空气过滤器、冷冻冷藏等范畴水冷冷水系列（磁悬浮离心式、离心式、单螺杆式、涡旋式）风冷冷水热泵系列（螺杆式、涡旋模块式、变频风冷热泵）空气处理机组（组合式、柜式、热回收新风机、风机盘管、直膨式）水源热泵系列（离心热泵、螺杆式、分体式、整体式、新风机组）数码变容量系列（风冷多联、水冷多联、低温强热型）单元式（风管机、屋顶机、水冷柜机） 产品控制系统单元控制器组合式风柜和冷水机系统控制器水系统控制器远程用户界面冷水机组系统升级工具NoImageNoImage在欧、亚、美三大洲100多个国家拥有13家工厂，员工超过10000人全球6大科研机构，为本地化的空调系统提供援助，并进行全球技术共享中国