空调基础知识教育训练

空调基础知识教育训练2006年12月13日目录空调常用单位换算制冷原理常见空调系统概述一空调常用单位换算1、长度单位换算英制单位：英尺ft（feet)、英寸in（inch)1in=25.4mm1ft=12in1ft=0.3048m≈30.5cm1m=3.281ft2、体积流量单位CMH：cubicmeterperhourCFM：cubicfeetperminister1CFM=1.699CMH3、功与能量的关系能量=功×时间1焦耳（j）=1瓦（w）×1秒（s）（1）能量单位：国制：j、kj；英制：cal、kcal1j=0.2388cal(2)功率单位：国制：w、kw；英制：kcal/h(大卡）1kcal/h=1.163w1kw=860kcal/h习惯上的常用单位：马力（匹）HP、冷吨RT1HP=735w1RT=3.516kw=3024kcal/h说明：1、冷吨：是一个英制的制冷量单位。1冷吨就是在24小时内冻结1吨0℃的水变成0℃的冰，所需要的冷量。美国是采用2000磅（907.2kg)作为一吨。因此1美国冷吨=12659kj/h；即：1RT=3.516kw2、匹与制冷量的关系在小型空调工程中1HP指给压缩机输入735W的功率所能产生的制冷量。与一般的功率单位匹意义是不一样的。这里的1HP是根据能效比算出来的。日本一般认为空调压缩机的能效比平均为3.4，则输入735W的电能所产生的制冷量为2500W。因此可以说1HP空调的制冷量相当于2500W的制冷量。小1匹一般为2200W，大1匹一般为2800W。二制冷原理冷却水冷冻水冷媒冷凝器主机膨胀阀压缩机蒸发器冷却塔空调末端冷却水冷冻水冷媒冷凝器主机膨胀阀压缩机蒸发器冷却塔空调末端空调制冷系统流程示意图1、制冷原理及分类空调用制冷技术属于普通制冷范围，主要是采用液体气化制冷法。（主要是利用液体气化过程要吸收比潜热，而且液体压力不同，其沸点也不同，压力越低，沸点越低。）另外根据热量从低温物体向高温物体转移的不同方式，可分为：蒸气压缩式制冷、吸收式制冷。对于蒸气压缩式制冷，其工作原理就是使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热、接流和吸热四个主要的热力过程，以完成制冷循环。2、制冷剂1）制冷剂是制冷装置中进行制冷循环的工作物质，其工作原理是制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发，在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气或者水，而被冷却为液体，往复循环，借助于状态的变化来达到制冷的作用。2）常用制冷剂A、氨（NH3R717）氨最大的优点是单位容积制冷能力大，蒸发压力和冷凝压力适中，另外价格便宜，极易购得，特别是冷藏、冷库等大型制冷设备常采用。但是氨最大的确定就是有强烈的刺激作用，对人体有危害，目前规定氨在空气中的浓度不应大于20mg/m3。氨是可燃物，氨在空气中的体积百分比达16~25%时，遇火焰就有爆炸的危险。B、氟利昂大多数的氟利昂本身无毒、无臭、不燃，适用于工程建筑或者实验室的空调制冷装置。尤其是氟利昂R22，在我国空调制冷装置中已经广泛采用。其热力学性能与氨不相上下，而且安全可靠，是一种良好的制冷剂，但是目前价格较高，影响大规模的推广使用。致命缺点：温室效应气体，其温室效应值比二氧化碳大1700倍，更危险的是会破坏大气层中的臭氧层。根据国际上《蒙特利尔议定书》规定：R22于2020年将全面禁止，发展中国家可适当延期至2040年全面禁止生产。目前国际上一致看好的R22的替代物是R407C、R410A。另外汽车制冷中常用的R12，采用R134A替代。目前国内的一些大中型项目，业主都明确要求采用环保冷媒如R407C等。3、载冷剂载冷剂是一种中间物质，如常用的空调冷冻水，其在蒸发器内被冷却降温，然后远距离输送，来冷却需要被冷却的物体。目前常用的载冷剂有水，它只能用于高于0℃的条件，当要求低于0℃时。一般采用盐水，如：氯化钠或者氯化钙水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有机化合物的水溶液。4、压缩机说明：1）容积式制冷冷压缩机是靠靠改变工作腔腔的容积，将将周期性地吸吸收到的定量量气体压缩。。离心式压缩缩机是靠离心心力的作用，，连续地将所所吸收到的气气体压缩。2）回转式制冷冷压缩机是靠靠回转体的旋旋转运动替代代活塞式压缩缩机中的活塞塞的往复运动动，以改变气气缸的工作容容积，从而将将一定数量的的低压气态制制冷剂进行压压缩。3）目前常用的的压缩机主要要有活塞式压压缩机、涡旋旋式、螺杆式式以及离心式式压缩机。其其中活塞式制制冷压缩机多多为中型（标标准制冷量60~600KW）和小型（小小于60KW），但是由于于其噪音大、、效率低切容容易发生故障障，目前使用用的已不多；；涡旋式制冷冷压缩机目前前主要用于小小型制冷系统统，在家用空空调以及商用用VRV等小型系统大大量使用；而而螺杆机具有有结构简单、、可靠性高及及操作维护方方便，另外技技术成熟等一一系列独特的的优点，已经经广泛应用于于制冷、空调调和多种工艺艺流程中；；离心式压缩缩机结构简单单紧凑，运动动件少，工作作可靠，经久久耐用运行费费用低，一般般适用大于500RT的制冷系统中中，并且可以以实现无级调调节，使机组组的负荷在30%~100%范围内工作。。4）评价制冷压压缩机消耗能能量方面先进进性的指标：：a、制冷压缩机机的性能系数数COP即：单位轴功功率的制冷量量。轴功率（压缩缩机的耗功率率）指电动机机传至压缩机机机轴上的功率，主要要包括直接用用于压缩空气气的所耗功率率和克服运动机构的摩摩擦阻力所耗耗功率。b、能能效效比比EER：单单位位电电动动机机输输入入功功率率的的制制冷冷量量大大小小。。此指指标标考考虑虑到到驱驱动动电电机机效效率率对对能能耗耗的的影影响响。。5）制制冷冷压压缩缩机机常常见见问问题题A、蒸蒸气气压压缩缩制制冷冷机机的的““液液击击””当有有过过多多的的液液珠珠进进入入压压缩缩机机气气缸缸后后，，很很难难全全部部立立即即气气化化。。这这时时既既破破坏坏压压缩缩机机的的润润滑滑，，又又会会造造成成液液击击，，使使压压缩缩机机遭遭受受破破坏坏。。为为防防止止此此类类问问题题发发生生，，在在蒸蒸发发器器出出口口（（或或者者附附在在蒸蒸发发器器上上））增增加加一一个个液液体体分分离离器器，，使使气气液液分分离离，，保保证证干干压压缩缩。。另外外在在空空调调的的运运行行过过程程中中，，如如果果冰冰机机冷冷冻冻水水上上的的流流量量计计失失灵灵，，或或者者没没有有装装，，当当冷冷冻冻水水流流量量过过少少压压缩缩机机依依然然工工作作的的话话，，会会使使蒸蒸发发器器盘盘管管冻冻破破，，使使水水进进入入压压缩缩机机，，损损坏坏压压缩缩机机，，后后果果严严重重。。B、离离心心式式压压缩缩机机的的““喘喘振振””喘振振是是离离心心式式压压缩缩机机的的特特性性。。喘喘振振的的主主要要原原因因是是冷冷凝凝压压力力过过高高或或者者吸吸气气压压力力过过低低，，出出现现气气体体来来回回倒倒流流撞撞击击现现象象。。当当调调节节压压缩缩机机制制冷冷能能力力，，其其负负荷荷过过小小时时（（一一般般当当低低于于30%时）），，也也会会发发生生喘喘振振现现象象。。发发生生喘喘振振不不但但会会增增大大噪噪声声和和振振动动，，也也会会使使高高温温气气体体倒倒流流充充入入压压缩缩机机，，损损坏坏压压缩缩机机及及制制冷冷装装置置。。5、溴溴化化锂锂吸吸收收式式制制冷冷吸收收式式制制冷冷和和蒸蒸气气压压缩缩式式制制冷冷一一样样，，是是利利用用液液态态制制冷冷剂剂在在低低压压低低温温下下气气化化以以达达到到制制冷冷的的目目的的。。所所不不同同的的是是蒸蒸气气压压缩缩式式制制冷冷是是靠靠消消耗耗机机械械功功（（或或电电能能））使使热热量量从从低低温温物物体体向向高高温温物物体体转转移移；；而而吸吸收收式式制制冷冷则则靠靠消消耗耗热热能能来来完完成成这这种种非非自自发发过过程程。。目前前常常用用的的两两种种吸吸收收式式制制冷冷机机：：1）氨氨吸吸收收式式制制冷冷：：氨氨为为制制冷冷剂剂，，水水为为吸吸收收剂剂，，制制冷冷温温度度在在+1~-45℃℃；2）溴溴化化锂锂吸吸收收式式制制冷冷：：水水为为制制冷冷剂剂、、溴溴化化锂锂为为吸吸收收剂剂，，制制冷冷温温度度在在0℃℃以上上。。溴化化锂锂简简单单介介绍绍：：溴化化锂锂是是无无色色粒粒状状结结晶晶物物，，无无毒毒。。熔熔点点：：549℃℃；沸沸点点：：1265℃℃。溴溴化化锂锂极极具具吸吸水水性性，，20℃℃时溴溴化化锂锂在在水水中中的的溶溶解解度度为为111.2g/100g水。。溴化化锂锂吸吸收收式式制制冷冷原原理理图图制冷冷循循环环：：高压压气气态态制制冷冷剂剂在在冷冷凝凝器器中中向向冷冷却却水水放放热热被被凝凝结结为为液液态态后后，，经经过过节节流流装装置置减减压压降降温温进进入入蒸蒸发发器器。。在在蒸蒸发发器器中中该该液液体体被被气气化化成成低低压压冷冷剂剂蒸蒸气气，，同同时时吸吸收收被被冷冷却却介介质质的的热热量量产产生生制制冷冷效效应应。。吸收收循循环环：：在吸吸收收器器中中，，用用液液态态的的吸吸收收剂剂吸吸收收蒸蒸发发器器产产生生的的低低压压气气态态制制冷冷剂剂，，形形成成制制冷冷剂剂-吸收剂溶溶液，经经溶液泵泵生压后后进入发发生器。。在发生生器中该该溶液被被加热、、沸腾，，其中沸沸点低的的制冷剂剂气化形形成高压压气态制制冷剂，，与吸收收剂分开开。前者者进入冷冷凝器液液化，后后者返回回吸收器器再次吸吸收低压压气态制制冷剂。。三、空调调基础知知识一、空调调的基本本概念1.1空调的定定义1.2空调的制制冷量与与制热量量1.3空调的性性能1.4常用单位位换算二、空调调的分类类2.1舒适性空空调2.1.1家用空调调2.1.2商用空调调2.2工艺性空空调（洁洁净空调调）三、本次次学习内内容回顾顾一、空调调的基本本概念1空调的定定义：空调是空气调节节的简称，，它是利利用设备备和技术术对室内内空气（（或人工工混合气气体）的的温度、湿度、清洁度及气流速度度进行调节节，以满满足人们们对环境境的舒适适要求或或生产对对环境的的工艺要要求。满足人类类或其它它生物对对舒适感感的要求求的空调调，一般般称之为为舒适性空空调；而主要要用来满满足工艺艺生产过过程和设设备的运运行要求求，及人人体的舒舒适度要要求的空空调，一一般称之之为工艺性空空调。1.2空调的制制冷量与与制热量量2.1．制冷量量：单位时间间内，空空调器在在名义制制冷工况况下从空空间区域域或房间间内排除除的热量量。2.2．制热量量：单位时间间内，空空调器在在名义制热工况下向向空间区区域或房房间内释放的热量。。空间热量外界制冷量空調器空間制熱量热量1.3空调影响响质量好好坏的三三项国家家标准制冷（热热）量空调器在在制冷（（热）运运转单位位时间内内从密闭闭空间除除去的热热量，法法定计量量单位W（瓦）。。国家标标准规定定空调实实际制冷冷量不应应小于额额定制冷冷量的95%。输输入功率率：空调调器在额额定工况况下进行行制冷（（热）运运转时，，消耗的的功率，，单位W。2.能效比又称性能能系数，，是反映映空调器器制冷运运转时，，的制冷量与制冷功率率之比单位位W/W。

国家家标准规规定，2500W空调的能能效比标标准值为为2.65；2500W至多4500W空调的能能效比标标准值为为2.70/3.噪声空凋器运运转时产产生的杂杂音，主主要由内内部的蒸蒸发机和和外部的的冷凝机机产生。。

国家家规定制制冷量在在2000W以下的空空调室内内机噪声声不应大大于45分贝，室室外机不不大于55分贝；2500W的分体空空调室内内机噪声声不大于于48分贝，室室外机不不大于58分贝。二、空调调的分类类按照功能能要求的的不同：：1、舒适性性空调1.1家用空调调1.2商用空调调2、工艺性性空调洁净空调调家用空调调2.1家用空调调根据使用用场所和和制冷量量的不同同，可分分为：家用空调调器和家用中央央空调。2.1.1家用空调调器家用空调调器有窗式空调调和分体空调调，适合于于建筑面面积小，，需要制制冷量不不是很大大的房间间。1）窗式：：整个个空调器器作为一一个整体体，如窗窗机。制制冷范围围一般为为1800W~5000W。2）分体式式：将空空调器分分为室内内部分和和室外部部分。其其制冷范范围一般般为1800W~9000W。1．窗式空空调窗式空调调是一种种整体式式空调器器，是空空调产业业前期的的代表品品，有结结构紧凑凑、体积积小、重重量轻、、安装方方便等特特点，适适用于卧卧室、办办公室、、家庭小小计算机机房等场场所使用用；其主主要缺点点是噪声声较大。。其外观观如下：：2．分体空空调：是在整体体式空调调器的基基础上发发展起来来的，由由室内和和室外机机组组成成，两者者通过电电缆和管管道连接接。两两组之间间的管道道采用铜铜管接头头连接，，它的优优点是：：（1）压缩机机和冷凝凝器装在在室外，，离房间间较远，，降低了了噪音，，改善了了环境，，其噪音音比窗式式空调器器低20DB左右。（2）安装和和检修方方便，小小修容易易，大修修可分别别拆卸。。（3）室内机机组占地地面积小小，布置置方便，，造型美美观，可可与室内内装饰配配套。（4）增加了了冷凝器器的传热热面积和和风量，，散热条条件比窗窗式空调调器好2.1.2家庭中央央空调家庭中央央空调不不仅适合合于50~200㎡㎡的普通家家庭住宅宅，更适适合于建建筑面积积为200~500㎡的休闲别别墅类住住宅，在在现代高高档别墅墅群中有有广泛的的使用。。（一）家家庭中央央空调的的特点：：1）整个家家庭都满满足舒适适性条件件，避免免了其它它分体机机造成的的直吹吹过冷和和房内冷冷热不匀匀的人体体不适现现象；2）装饰性性好，配配合装修修无任何何外露管管线，整整个系统统处于隐隐蔽状态态；3）操作简简单，自自动运行行，无需需维护；；4）可根据据各个房房间的朝朝向、功功能等增增加和减减少送冷冷（热））量；5）可加新新风、加加湿，使使室内空空气保持持新鲜和和卫生。。（二）家家用中央央空调的的局限:1．布置上上：设计和安安装要与与装修结结合才能能达到良良好的舒舒适性和和装饰效效果；2．电源要要求：电负荷较较大，老老式住房房要考虑虑电路负负荷是否否足够。。从从审美美观点和和最佳空空间利用用上考虑虑，使用用中央空空调使室室内装饰饰更灵活活，更容容易实现现最佳装装饰效果果。即使使您不再再喜欢原原来的装装饰，重重新装修修，原来来的中央央空调系系统稍微微改变即即可与新新的装修修和谐一一致。因因此称中中央空调调为"一步到位位、永不不落后的的选择"。（三）家家用中央央空调的的种类？？常用家用用中央空空调大体体可分为为三种类类型：风冷管道道系统、、风冷冷冷/热水系统统、多联联型系统统。1）风冷管管道系统统2）风冷冷冷/热水系统统风冷冷/热水系统统应用广广泛，从从几十平平米到上上千平米米，平面面或多层层，房间间结构简简单或复复杂均可可。机组组的输送送介质通通常为水水。它通通过室外外主机产产生出空空调冷/热水，由由管路系系统输送送至室内内的各末末端装置置，在末末端装置置处冷/热水与室室内空气气进行热热量交换换，产生生冷/热风，从从而消除除房间空空调负荷荷。它是是一种集集中产生生冷/热量，分分散处理理个房间间空调系系统形式式。冷/热水机组组的末端端装置通通常为风风机盘管管。3）多联型型系统多联型系系统即：：VRV系统（变变制冷剂剂流量VariedRefrigerantVolume），它是一种种冷剂式式空调系系统，尤尤其适合合于办公公场所。。VRV系统的一一台室外外机通过过管路能能够向若若干个室室内机输输送制冷冷剂液体体。通过过控制压压缩机的的制冷剂剂循环量量和进入入室内各各换热器器的制冷冷剂流量量，可以以适时地地满足室室内冷、、热负荷荷要求VRV系统具有有节能、、舒适、、运转平平稳等诸诸多优点点，而且且各房间间可独立立调节，，能满足足不同房房间不同同空调负负荷的需需求。它是由室室内机和和室外机机组成。。室外主主机由室室外侧换换热器、、压缩机机和其他他制冷附附件组成成，室内内机是由由直接蒸蒸发式换换热器和和风机组组成。商用空调调2.2商用中央央空调（（大型中中央空调调）1、商用中中央空调调原理图图2、中央空空调制冷冷机组和和大型空空调设备备序号形式动力性质主要生产厂家备注1吸收式制冷机燃油和燃气江苏双良、远大、三洋、开利、烟台荏原和LG同和吸收式制冷机是唯一具有自主知识产权的集中空调产品。中国已经成为除日本外的第二大吸收式制冷机的生产国。2离心机电力约克、开利、特灵和麦克维尔特点是采用水冷和通常大于800kw的大型机组3螺杆机电力日立、大金、约克、特灵、开利、顿汉布什、麦克维尔和吉荣；大连冰山、浙江王牌、上海富田、重庆嘉陵、武汉冷冷机厂具有高性能和低噪音多数是水冷型。但风冷型，特别是风冷热泵机组逐步增长4活塞机电力开利、约克、麦克维尔和其他国内品牌如大连冰山、南京五洲、吉荣和烟台冰轮多数机组的制冷量低于350kw5涡旋式电力只有特灵能提供单台大型的涡旋机组Copeland和Danfoss是中国最大的涡旋压缩机供应商。大多数涡旋压缩机用于单元式空调机3、中央空空调末端端设备1、空调末末端的主主要类别别1）空调箱箱：一般般有吊顶顶式、卧卧式、立立式机组组2）组合式式空调箱箱，根据据要求可可以有不不同的功功能段。。3）风机盘盘管：主主要形式式有卧式式暗装（（有普通通型与高高静压之之分）、、立式明明装、卡卡式吸顶顶等。4、中央空空调的分分类按照冷却却形式分分类1、水冷机机组2、风冷机机组按照提供供能量的的形式分分类1、单冷型型2、冷暖型型5、水冷机机组空调调系统的的主要设设备制冷主机机冷却塔冷冻水泵泵冷却水水泵补给水水泵电子水水处理理仪或或全自自动软软化水水处理理装置置水过滤滤器膨胀水水箱末端设设备冷却塔空调末端冷却水冷冻水冷媒冷凝器蒸发器主机6、风冷冷冷水水机组组空调调系统统主要要设备备制冷主主机冷冻水水泵补给水水泵电子水水处理理仪或或全自自动软软化水水处理理装置置水过滤滤器膨胀水水箱末端设设备空调末端冷冻水冷媒冷凝器蒸发器室外空气主机7、空调调主机机的选选型1）负荷荷计算算：（1）根据据设计计手册册进行行详细细的计计算。。具体体计算算可参参见设设计手手册（2）单位位面积积负荷荷概算算法。。在实实际工工程中中，有有时要要求对对建筑筑物空空调负负荷做做一个个预先先估计计，以以便估估算容容量和和投资资费用用，常常采用用单位位面积积负荷荷概算算法。。各种种建筑筑物的的冷热热负荷荷概算算指标标可见见下表表。2）主机机选择择：根根据计计算所所得的的总冷冷负荷荷，参参照产产品型型录选选取设设备。。冷负荷荷概算算指标标建筑物冷负荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送风量l/sm