制冷空调系统原理与装学习情境2空调系统原理与装置

1、会计学1制冷空调系统原理与装学习情境制冷空调系统原理与装学习情境2空调系空调系统原理与装置统原理与装置学习任务学习任务1 单级制冷系统原理单级制冷系统原理 12： 制冷剂在压缩机中的等熵压缩过程制冷剂在压缩机中的等熵压缩过程234：制冷剂在冷凝器中的冷却和冷凝过程：制冷剂在冷凝器中的冷却和冷凝过程 45： 节流过程节流过程 51： 制冷剂在蒸发器中的蒸发过程制冷剂在蒸发器中的蒸发过程 1 1、单位质量制冷量、单位质量制冷量q q0 0014qhh2 2、制冷剂的质量流量、制冷剂的质量流量q qm m00/qQqm120hhw14110vhhvqqv 比较以上式子可以看出，对于单级蒸气压缩式比较

2、以上式子可以看出，对于单级蒸气压缩式制冷理论循环，存在着下列关系制冷理论循环，存在着下列关系qqwk0042hhqk8 8、制冷系数、制冷系数0001421qwhhhh制冷系数愈大制冷系数愈大经济性愈好经济性愈好6 6、压缩机消耗的理论功率、压缩机消耗的理论功率P P0 000wqPm7 7、冷凝热负荷、冷凝热负荷Q Qk kkmkqqQ w压缩过程不是等熵过程压缩过程不是等熵过程w热交换过程中，有热交换过程中，有气体过热气体过热、液体过冷液体过冷的现的现象存在象存在w热交换器中存在传热温差热交换器中存在传热温差 TkTH TCT0w节流过程不完全是绝热过程节流过程不完全是绝热过程w制冷剂流动

3、过程中有压力损失，且与环境介制冷剂流动过程中有压力损失，且与环境介质间有热交换质间有热交换w制冷系统中存在不凝性气体制冷系统中存在不凝性气体 实际循环在状态图上的表示实际循环在状态图上的表示1 1、压缩机的理论输气量、压缩机的理论输气量 V Vh h(m(m3 3/h)/h)22()36009004hVDSnZD SnZ D-汽缸直径汽缸直径(m) S-活塞行活塞行程程(m)n-转数转数(r/s) Z-缸数缸数(个个)2 2、压缩机的实际输气量、压缩机的实际输气量 V Vs s 单位时间内由吸气端输送到排气端的气体单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工况下的压缩机质量输气量质量称为

4、在该工况下的压缩机质量输气量VsshVVshVVshVVsmVqv吸qm : 制冷循环的质量流量制冷循环的质量流量 ， kg/sV吸吸：制冷压缩机吸气点的比容，：制冷压缩机吸气点的比容， m3/kg3 3、压缩机的输气系数、压缩机的输气系数hSVV4 4、压缩机的制冷量、压缩机的制冷量Q QO OvvSSSmqVqVvqVqvVqqQ00000/）（）（吸吸 5 5、压缩机的指示比功、指示功率和指示效率、压缩机的指示比功、指示功率和指示效率21iswhhimPqwi0212121isswhhhhhh6 6、压缩机的实际比功和机械效率、压缩机的实际比功和机械效率/misww00/(/) /sim

5、imimwwww 7 7、压缩机的轴功率和轴效率、压缩机的轴功率和轴效率 mimimsmmpwqwqP/)/(00SP轴效率轴效率s00ssiimiswwwwww 00elelelPwPwssssswqwqPQ00000)/(/00000/ssssQqqCOPPww 对于封闭式压缩机对于封闭式压缩机00000/elelelelQqqEERPww 将节流前的制冷剂液体冷却到低于冷凝将节流前的制冷剂液体冷却到低于冷凝温度的状态，称为过冷。带有过冷的循环，温度的状态，称为过冷。带有过冷的循环，叫做过冷循环（叫做过冷循环（1-2-3-4-5-1)1-2-3-4-5-1)。 过冷度过冷度1. 1. 液体

6、过冷液体过冷 44tttglqhhhh05544 与无过冷的循环与无过冷的循环1-2-3-4-5-11-2-3-4-5-1相比，过相比，过冷循环的单位制冷量的增加量为冷循环的单位制冷量的增加量为 在图（在图（a）中，）中， q0以面积以面积5-5-b-c表示表示，在图（，在图（b）中，）中， q0以线段以线段5-5表示。由表示。由于两个循环的理论比功于两个循环的理论比功w 0相同，过冷循环相同，过冷循环的制冷系数的制冷系数比无过冷循环的制冷系数要大比无过冷循环的制冷系数要大。 1444021hhhhhh采用液体过冷对单级蒸气压缩式制冷循环是有利的采用液体过冷对单级蒸气压缩式制冷循环是有利的2.

7、2.吸气过热吸气过热 压缩机的吸气温度高于吸气压力下制冷剂压缩机的吸气温度高于吸气压力下制冷剂的饱和温度时，称为过热。具有吸气过热的循的饱和温度时，称为过热。具有吸气过热的循环，称为过热循环环，称为过热循环（1-2-3-4-5-1)1-2-3-4-5-1) 。 过热度过热度11grttt110hhq)hh()hh(w12120有效过热循环的制冷系数可表示为有效过热循环的制冷系数可表示为00000wwqqwq在过热区，过热度越大，等熵线的斜率越大在过热区，过热度越大，等熵线的斜率越大 00w有害过热循环的制冷系数可表示为有害过热循环的制冷系数可表示为0000000qqwww3.3.回热循环回热循

8、环 利用回热器使节流前的制冷剂液体与压缩利用回热器使节流前的制冷剂液体与压缩机的吸气进行热交换，使液体过冷、蒸气过热机的吸气进行热交换，使液体过冷、蒸气过热的循环称之为回热循环的循环称之为回热循环 。回热循环演示回热循环演示hhhh4411 回热循环回热循环（1-2-3-4-5-1):1-2-3-4-5-1):若不计回热若不计回热器与环境空气之间的热交换，则液体过冷的热量器与环境空气之间的热交换，则液体过冷的热量等于使蒸气过热的热量，其热平衡关系为等于使蒸气过热的热量，其热平衡关系为 04411pcctttt 因此 4411pc ttctt结论：结论： 回热器中，制冷剂蒸气的过热度回热器中，制

9、冷剂蒸气的过热度大于制冷剂液体的过冷度。大于制冷剂液体的过冷度。CHCcTTT c为在被冷却对象为在被冷却对象Tc和环境介质和环境介质TH之间工作之间工作的逆卡诺循环的制冷系数。的逆卡诺循环的制冷系数。热力完善度热力完善度 热力完善度愈大，说明该循环接近热力完善度愈大，说明该循环接近可逆循环的程度愈大。因此可以比较不可逆循环的程度愈大。因此可以比较不同类型、使用不同能源、工作在不同热同类型、使用不同能源、工作在不同热源温度间的制冷循环的经济性。源温度间的制冷循环的经济性。CHCscsTTT（七）简化后的实际循环（七）简化后的实际循环设计设计满足满足1 1、单位制冷量、单位制冷量2 2、单位容积

10、制冷量、单位容积制冷量3 3、单位理论功、单位理论功51hhqo10vqqv12hhwsoqhhk241122)(hhhhisi 为压缩机的指示效率为压缩机的指示效率 5 5制冷剂的循环流量制冷剂的循环流量00qQqm 6 6冷凝器的热负荷冷凝器的热负荷kmkqqQ 7 7实际比功实际比功misww08 8压缩机的理论功率压缩机的理论功率9 9压缩机的指示功率压缩机的指示功率1010压缩机的轴功率压缩机的轴功率0wqpmoiipp0mispp1111实际制冷系数实际制冷系数SsPQ01212热力完善度热力完善度CHCscsTTT吸vqVmsshVV 22()36009004hVDSnZD Sn

11、Z 校核压缩机制冷量是否满足系统所需的制冷量。校核压缩机制冷量是否满足系统所需的制冷量。vhqVQ0三、三、 单级蒸气压缩式制冷循环的影响因素单级蒸气压缩式制冷循环的影响因素空调系统设备空调系统设备压缩式制冷系统的心脏压缩式制冷系统的心脏主机主机压缩机压缩机称为称为对制冷剂的流动起扼制作用对制冷剂的流动起扼制作用使来自冷凝器的高压液态制冷剂压力降低使来自冷凝器的高压液态制冷剂压力降低控制进入蒸发器的制冷剂流率控制进入蒸发器的制冷剂流率四个主要部件四个主要部件压缩机压缩机冷凝器冷凝器节流件节流件蒸发器蒸发器不可缺少不可缺少管道管道附加附加净化净化贮集贮集分离设备分离设备排气管排气管高压液管高压液

12、管低压液管低压液管吸气管吸气管制冷剂管道制冷剂管道集中式空调系统集中式空调系统集中式空调系统集中式空调系统新风新风回风回风集中空气处理装置功能示意图集中空气处理装置功能示意图 组合式空调箱构造示意图组合式空调箱构造示意图集中式空调系统示意图集中式空调系统示意图半集中式空调系统半集中式空调系统风机盘管构造示意图风机盘管构造示意图风机盘管构造示意图风机盘管构造示意图冷水机组的分类、特点冷水机组的分类、特点冷水机组的选择冷水机组的选择活塞式冷水机组活塞式冷水机组螺杆式冷水机组螺杆式冷水机组离心式冷水机组离心式冷水机组小型中央空调机组小型中央空调机组溴化锂式冷水机组溴化锂式冷水机组吸附式冷水机组吸附式

13、冷水机组冷水机组的设计和使用工况冷水机组的设计和使用工况旋涡式冷水机组旋涡式冷水机组学习任务学习任务5 冷水机组的分类及主要性能冷水机组的分类及主要性能 冷水机组是生产冷水的制冷装置，广泛应用于空调工程和工业生产工冷水机组是生产冷水的制冷装置，广泛应用于空调工程和工业生产工艺中。根据冷水机组所用动力种类不同分为电力驱动冷水机组和热力驱动水艺中。根据冷水机组所用动力种类不同分为电力驱动冷水机组和热力驱动水机组。机组。 冷水机组是中央空调系统的关键设备，也是需要冷水的生产工艺过程冷水机组是中央空调系统的关键设备，也是需要冷水的生产工艺过程中的关键设备。选择使用前必须熟悉各种冷水机组的特点。中的关键

14、设备。选择使用前必须熟悉各种冷水机组的特点。 常用的冷水机组按配用的制冷压缩机类型不同，分为活塞式、螺杆式常用的冷水机组按配用的制冷压缩机类型不同，分为活塞式、螺杆式、离心式、旋涡式冷水机组。它们的蒸发器和冷凝器一般采用壳管式换热器、离心式、旋涡式冷水机组。它们的蒸发器和冷凝器一般采用壳管式换热器，节流装置采用热力膨胀阀，制冷剂为氟利昂，活塞式、螺杆式和旋涡式用，节流装置采用热力膨胀阀，制冷剂为氟利昂，活塞式、螺杆式和旋涡式用R22，目前离心式用，目前离心式用 R11, 运行控制采用全自动控制，并设有多级能量调节。运行控制采用全自动控制，并设有多级能量调节。2每台压缩机中间的排气缸上装有热敏电

15、阻每台压缩机中间的排气缸上装有热敏电阻1)安全保护功能安全保护功能1.压缩机进出口设高低压阀压缩机进出口设高低压阀,出产前以调好出产前以调好3.水流量检测水流量检测4.冷水出水温度检测冷水出水温度检测5.自动复位功能自动复位功能,重新启动机组重新启动机组2)能量调节功能能量调节功能通过汽缸上载通过汽缸上载,下载下载,开机开机,停机停机3)起停控制功能起停控制功能1.启动过程如何实现启动过程如何实现2.如何停机如何停机压缩机冷凝器蒸发器 离心式冷水机组单机制冷量大离心式冷水机组单机制冷量大,占占地面积少地面积少,能耗低能耗低,可靠性高可靠性高,主要用于需主要用于需要大要大,中等冷量的高层建筑中等

16、冷量的高层建筑,办公楼办公楼,宾馆宾馆,剧院剧院,商场商场,医院医院.n 吸收式制冷也是液体汽化法制冷的吸收式制冷也是液体汽化法制冷的一种。由于它以消耗低温热能作为补偿一种。由于它以消耗低温热能作为补偿实现制冷循环，对有余热场所热能的综实现制冷循环，对有余热场所热能的综合利用，以及对于太阳能的开发和应用合利用，以及对于太阳能的开发和应用都有重要的意义，因此近几年发展非常都有重要的意义，因此近几年发展非常迅速。迅速。节流阀冷凝器发生器工作蒸汽吸收器冷却水蒸发器调压阀2.吸收式制冷机采用蒸发器中的制冷吸收式制冷机采用蒸发器中的制冷量量Q Q0 0发生器的耗热量发生器的耗热量Q Qg g之比来衡量它

17、之比来衡量它运行的经济性。这一比值称为吸收式运行的经济性。这一比值称为吸收式制冷机的热力系数，用制冷机的热力系数，用= Q= Q0 0/ / Q Qg g根据工作热源：根据工作热源：蒸汽型蒸汽型直燃型直燃型热水型热水型太阳能型太阳能型SP轴效率轴效率s00ssiimiswwwwww ssssswqwqPQ00000)/(/04411pcctttt 因此 4411pc ttctt结论：结论： 回热器中，制冷剂蒸气的过热度回热器中，制冷剂蒸气的过热度大于制冷剂液体的过冷度。大于制冷剂液体的过冷度。1111实际制冷系数实际制冷系数SsPQ01212热力完善度热力完善度CHCscsTTT集中式空调系统集中式空调系统冷水机组的分类及主要性能冷水机组的分类及主要性能 冷水机组是生产冷水的制冷装置，广泛应用于空调工程和工业生产工冷水机组是生产冷水的制冷装置，广泛应用于空调工程和工业生产工艺中。根据冷水机组所用动力种类不同分为电力驱动冷水机组和热力驱动水艺中。根据冷水机组所用动力种类不同分为电力驱动冷水机组和热力驱动水机组。机组。 冷水机组是中央空调系统的关键设备，也是需要冷水的生产工艺过程冷水机组是中央空调系统的关键设备，也是需要冷水的生产工艺过程中的关键设备。选择使用前必须熟悉各种冷水机组的特点。中的关键设备。选择使用前必须熟悉各种冷水机组的特点。 常用的冷水机组按配用的制冷压缩机