中央空調(diào)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)資料

空調(diào)基礎(chǔ)學(xué)問教化訓(xùn)練2014年1月16日書目空調(diào)常用單位換算制冷原理常見空調(diào)系統(tǒng)概述一空調(diào)常用單位換算1、長度單位換算英制單位：英尺ft（feet)、英寸in（inch)

1in=25.4mm1ft=12in

1ft=0.3048m≈30.5cm

1m=3.281ft2、體積流量單位

CMH：cubicmeterperhour

CFM：cubicfeetperminister

1CFM=1.699CMH3、功與能量的關(guān)系能量=功×?xí)r間

1焦耳（j）=1瓦（w）×1秒（s）（1）能量單位：國制：j、kj；英制：cal、kcal

1j=0.2388cal

(2)功率單位：國制：w、kw；英制：kcal/h(大卡）

1kcal/h=1.163w1kw=860kcal/h

習(xí)慣上的常用單位：馬力（匹）HP、冷噸RT

1HP=735w

1RT=3.516kw=3024kcal/h說明：1、冷噸：是一個英制的制冷量單位。1冷噸就是在24小時內(nèi)凍結(jié)1噸0℃的水變成0℃的冰，所須要的冷量。美國是接受2000磅（907.2kg)作為一噸。因此1美國冷噸=12659kj/h；即：1RT=3.516kw2、匹與制冷量的關(guān)系在小型空調(diào)工程中1HP指給壓縮機輸入735W的功率所能產(chǎn)生的制冷量。與一般的功率單位匹意義是不一樣的。這里的1HP是依據(jù)能效比算出來的。日本一般認為空調(diào)壓縮機的能效比平均為3.4，則輸入735W的電能所產(chǎn)生的制冷量為2500W。因此可以說1HP空調(diào)的制冷量相當(dāng)于2500W的制冷量。小1匹一般為2200W，大1匹一般為2800W。二制冷原理冷卻水冷凍水冷媒冷凝器主機膨脹閥壓縮機蒸發(fā)器冷卻塔空調(diào)末端冷卻水冷凍水冷媒冷凝器主機膨脹閥壓縮機蒸發(fā)器冷卻塔空調(diào)末端空調(diào)制冷系統(tǒng)流程示意圖1、制冷原理及分類空調(diào)用制冷技術(shù)屬于一般制冷范圍，主要是接受液體氣化制冷法。（主要是利用液體氣化過程要吸取比潛熱，而且液體壓力不同，其沸點也不同，壓力越低，沸點越低。）另外依據(jù)熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移的不同方式，可分為：蒸氣壓縮式制冷、吸取式制冷。對于蒸氣壓縮式制冷，其工作原理就是使制冷劑在壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等熱力設(shè)備中進行壓縮、放熱、接流和吸熱四個主要的熱力過程，以完成制冷循環(huán)。2、制冷劑1）制冷劑是制冷裝置中進行制冷循環(huán)的工作物質(zhì)，其工作原理是制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸取被冷卻物質(zhì)的熱量而蒸發(fā)，在冷凝器中將所吸取的熱量傳給四周的空氣或者水，而被冷卻為液體，往復(fù)循環(huán)，借助于狀態(tài)的變更來達到制冷的作用。2）常用制冷劑A、氨（NH3R717）氨最大的優(yōu)點是單位容積制冷實力大，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中，另外價格便宜，極易購得，特殊是冷藏、冷庫等大型制冷設(shè)備常接受。但是氨最大的確定就是有猛烈的刺激作用，對人體有危害，目前規(guī)定氨在空氣中的濃度不應(yīng)大于20mg/m3。氨是可燃物，氨在空氣中的體積百分比達16~25%時，遇火焰就有爆炸的緊急。B、氟利昂大多數(shù)的氟利昂本身無毒、無臭、不燃，適用于工程建筑或者試驗室的空調(diào)制冷裝置。尤其是氟利昂R22，在我國空調(diào)制冷裝置中已經(jīng)廣泛接受。其熱力學(xué)性能與氨不前不后，而且平安牢靠，是一種良好的制冷劑，但是目前價格較高，影響大規(guī)模的推廣運用。致命缺點：溫室效應(yīng)氣體，其溫室效應(yīng)值比二氧化碳大1700倍，更緊急的是會破壞大氣層中的臭氧層。依據(jù)國際上《蒙特利爾議定書》規(guī)定：R22于2020年將全面禁止，發(fā)展中國家可適當(dāng)延期至2040年全面禁止生產(chǎn)。目前國際上一樣看好的R22的替代物是R407C、R410A。另外汽車制冷中常用的R12，接受R134A替代。目前國內(nèi)的一些大中型項目，業(yè)主都明確要求接受環(huán)保冷媒如R407C等。3、載冷劑載冷劑是一種中間物質(zhì)，如常用的空調(diào)冷凍水，其在蒸發(fā)器內(nèi)被冷卻降溫，然后遠距離輸送，來冷卻須要被冷卻的物體。目前常用的載冷劑有水，它只能用于高于0℃的條件，當(dāng)要求低于0℃時。一般接受鹽水，如：氯化鈉或者氯化鈣水溶液或者接受乙二醇、丙二醇等有機化合物的水溶液。4、壓縮機蒸氣壓縮式制冷壓縮機容積式制冷壓縮機離心式制冷壓縮機往復(fù)活塞式制冷壓縮機回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機旋轉(zhuǎn)式渦旋式螺桿式說明：1）容積式制冷壓縮機是靠變更工作腔的容積，將周期性地吸取到的定量氣體壓縮。離心式壓縮機是靠離心力的作用，連續(xù)地將所吸取到的氣體壓縮。2）回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機是靠回轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)運動替代活塞式壓縮機中的活塞的往復(fù)運動，以變更氣缸的工作容積，從而將確定數(shù)量的低壓氣態(tài)制冷劑進行壓縮。3）目前常用的壓縮機主要有活塞式壓縮機、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機。其中活塞式制冷壓縮機多為中型（標(biāo)準(zhǔn)制冷量60~600KW）和小型（小于60KW），但是由于其噪音大、效率低切簡潔發(fā)生故障，目前運用的已不多；渦旋式制冷壓縮機目前主要用于小型制冷系統(tǒng)，在家用空調(diào)以及商用VRV等小型系統(tǒng)大量運用；而螺桿機具有結(jié)構(gòu)簡潔、牢靠性高及操作維護便利，另外技術(shù)成熟等一系列獨特的優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制冷、空調(diào)和多種工藝流程中；離心式壓縮機結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，運動件少，工作牢靠，經(jīng)久耐用運行費用低，一般適用大于500RT的制冷系統(tǒng)中，并且可以實現(xiàn)無級調(diào)整，使機組的負荷在30%~100%范圍內(nèi)工作。4）評價制冷壓縮機消耗能量方面先進性的指標(biāo)：a、制冷壓縮機的性能系數(shù)COP即：單位軸功率的制冷量。軸功率（壓縮機的耗功率）指電動機傳至壓縮機機軸上的功率，主要包括干脆用于壓縮空氣的所耗功率和克服運動機構(gòu)的摩擦阻力所耗功率。b、能效比EER：單位電動機輸入功率的制冷量大小。此指標(biāo)考慮到驅(qū)動電機效率對能耗的影響。5）制冷壓縮機常見問題A、蒸氣壓縮制冷機的“液擊”當(dāng)有過多的液珠進入壓縮機氣缸后，很難全部立刻氣化。這時既破壞壓縮機的潤滑，又會造成液擊，使壓縮機遭遇破壞。為防止此類問題發(fā)生，在蒸發(fā)器出口（或者附在蒸發(fā)器上）增加一個液體分別器，使氣液分別，保證干壓縮。另外在空調(diào)的運行過程中，假如冰機冷凍水上的流量計失靈，或者沒有裝，當(dāng)冷凍水流量過少壓縮機照舊工作的話，會使蒸發(fā)器盤管凍破，使水進入壓縮機，損壞壓縮機，后果嚴(yán)峻。B、離心式壓縮機的“喘振”喘振是離心式壓縮機的特性。喘振的主要緣由是冷凝壓力過高或者吸氣壓力過低，出現(xiàn)氣體來回倒流撞擊現(xiàn)象。當(dāng)調(diào)整壓縮機制冷實力，其負荷過小時（一般當(dāng)?shù)陀?0%時），也會發(fā)生喘振現(xiàn)象。發(fā)生喘振不但會增大噪聲和振動，也會使高溫氣體倒流充入壓縮機，損壞壓縮機及制冷裝置。5、溴化鋰吸取式制冷吸取式制冷和蒸氣壓縮式制冷一樣，是利用液態(tài)制冷劑在低壓低溫下氣化以達到制冷的目的。所不同的是蒸氣壓縮式制冷是靠消耗機械功（或電能）使熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移；而吸取式制冷則靠消耗熱能來完成這種非自發(fā)過程。目前常用的兩種吸取式制冷機：1）氨吸取式制冷：氨為制冷劑，水為吸取劑，制冷溫度在+1~-45℃；2）溴化鋰吸取式制冷：水為制冷劑、溴化鋰為吸取劑，制冷溫度在0℃以上。溴化鋰簡潔介紹：溴化鋰是無色粒狀結(jié)晶物，無毒。熔點：549℃；沸點：1265℃。溴化鋰極具吸水性，20℃時溴化鋰在水中的溶解度為111.2g/100g水。溴化鋰吸取式制冷原理圖制冷循環(huán)：高壓氣態(tài)制冷劑在冷凝器中向冷卻水放熱被凝合為液態(tài)后，經(jīng)過節(jié)流裝置減壓降溫進入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中該液體被氣化成低壓冷劑蒸氣，同時吸取被冷卻介質(zhì)的熱量產(chǎn)生制冷效應(yīng)。吸取循環(huán)：在吸取器中，用液態(tài)的吸取劑吸取蒸發(fā)器產(chǎn)生的低壓氣態(tài)制冷劑，形成制冷劑-吸取劑溶液，經(jīng)溶液泵生壓后進入發(fā)生器。在發(fā)生器中該溶液被加熱、沸騰，其中沸點低的制冷劑氣化形成高壓氣態(tài)制冷劑，與吸取劑分開。前者進入冷凝器液化，后者返回吸取器再次吸取低壓氣態(tài)制冷劑。三、空調(diào)基礎(chǔ)學(xué)問一、空調(diào)的基本概念1.1空調(diào)的定義1.2空調(diào)的制冷量與制熱量1.3空調(diào)的性能1.4常用單位換算二、空調(diào)的分類2.1舒適性空調(diào)2.1.1家用空調(diào)2.1.2商用空調(diào)2.2工藝性空調(diào)（干凈空調(diào)）三、本次學(xué)習(xí)內(nèi)容回顧一、空調(diào)的基本概念1空調(diào)的定義：空調(diào)是空氣調(diào)整的簡稱，它是利用設(shè)備和技術(shù)對室內(nèi)空氣（或人工混合氣體）的溫度、濕度、清潔度及氣流速度進行調(diào)整，以滿足人們對環(huán)境的舒適要求或生產(chǎn)對環(huán)境的工藝要求。滿足人類或其它生物對舒適感的要求的空調(diào)，一般稱之為舒適性空調(diào)；而主要用來滿足工藝生產(chǎn)過程和設(shè)備的運行要求，及人體的舒適度要求的空調(diào)，一般稱之為工藝性空調(diào)。1.2空調(diào)的制冷量與制熱量2.1．制冷量：單位時間內(nèi)，空調(diào)器在名義制冷工況下從空間區(qū)域或房間內(nèi)解除的熱量。2.2．制熱量：單位時間內(nèi)，空調(diào)器在名義制熱工況下向空間區(qū)域或房間內(nèi)釋放的熱量?？臻g熱量外界制冷量空調(diào)器空間制熱量熱量1.3空調(diào)影響質(zhì)量好壞的三項國家標(biāo)準(zhǔn)

制冷（熱）量空調(diào)器在制冷（熱）運轉(zhuǎn)單位時間內(nèi)從密閉空間除去的熱量，法定計量單位W（瓦）。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定空調(diào)實際制冷量不應(yīng)小于額定制冷量的95%。輸入功率：空調(diào)器在額定工況下進行制冷（熱）運轉(zhuǎn)時，消耗的功率，單位W。2.能效比

又稱性能系數(shù)，是反映空調(diào)器制冷運轉(zhuǎn)時，的制冷量與制冷功率之比單位W/W。

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，2500W空調(diào)的能效比標(biāo)準(zhǔn)值為2.65；2500W至多4500W空調(diào)的能效比標(biāo)準(zhǔn)值為2.70/3.噪聲

空凋器運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的雜音，主要由內(nèi)部的蒸發(fā)機和外部的冷凝機產(chǎn)生。

國家規(guī)定制冷量在2000W以下的空調(diào)室內(nèi)機噪聲不應(yīng)大于45分貝，室外機不大于55分貝；2500W的分體空調(diào)室內(nèi)機噪聲不大于48分貝，室外機不大于58分貝。二、空調(diào)的分類依據(jù)功能要求的不同：1、舒適性空調(diào)1.1家用空調(diào)1.2商用空調(diào)2、工藝性空調(diào)干凈空調(diào)家用空調(diào)2.1家用空調(diào)依據(jù)運用場所和制冷量的不同，可分為：家用空調(diào)器和家用中心空調(diào)。2.1.1家用空調(diào)器家用空調(diào)器有窗式空調(diào)和分體空調(diào)，適合于建筑面積小，須要制冷量不是很大的房間。1）窗式：整個空調(diào)器作為一個整體，如窗機。制冷范圍一般為1800W~5000W。2）分體式：將空調(diào)器分為室內(nèi)部分和室外部分。其制冷范圍一般為1800W~9000W。1．窗式空調(diào)窗式空調(diào)是一種整體式空調(diào)器，是空調(diào)產(chǎn)業(yè)前期的代表品，有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、安裝便利等特點，適用于臥房、辦公室、家庭小計算機房等場所運用；其主要缺點是噪聲較大。其外觀如下：2．分體空調(diào)：是在整體式空調(diào)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由室內(nèi)和室外機組組成，兩者通過電纜和管道連接。兩組之間的管道接受銅管接頭連接，它的優(yōu)點是：（1）壓縮機和冷凝器裝在室外，離房間較遠，降低了噪音，改善了環(huán)境，其噪音比窗式空調(diào)器低20DB左右。（2）安裝和檢修便利，小修簡潔，大修可分別拆卸。（3）室內(nèi)機組占地面積小，布置便利，造型美觀，可與室內(nèi)裝飾配套。（4）增加了冷凝器的傳熱面積和風(fēng)量，散熱條件比窗式空調(diào)器好2.1.2家庭中心空調(diào)家庭中心空調(diào)不僅適合于50~200㎡的一般家庭住宅，更適合于建筑面積為200~500㎡的休閑別墅類住宅，在現(xiàn)代高檔別墅群中有廣泛的運用。（一）家庭中心空調(diào)的特點：1）整個家庭都滿足舒適性條件，避開了其它分體機造成的直吹過冷和房內(nèi)冷熱不勻的人體不適現(xiàn)象；2）裝飾性好，協(xié)作裝修無任何外露管線，整個系統(tǒng)處于隱藏狀態(tài)；3）操作簡潔，自動運行，無需維護；4）可依據(jù)各個房間的朝向、功能等增加和削減送冷（熱）量；5）可加新風(fēng)、加濕，使室內(nèi)空氣保持簇新和衛(wèi)生。（二）家用中心空調(diào)的局限:1．布置上：設(shè)計和安裝要與裝修結(jié)合才能達到良好的舒適性和裝飾效果；

2．電源要求：電負荷較大，老式住房要考慮電路負荷是否足夠。

從審美觀點和最佳空間利用上考慮，運用中心空調(diào)使室內(nèi)裝飾更靈敏，更簡潔實現(xiàn)最佳裝飾效果。即使您不再寵愛原來的裝飾，重新裝修，原來的中心空調(diào)系統(tǒng)略微變更即可與新的裝修和諧一樣。因此稱中心空調(diào)為"一步到位、永不落后的選擇"。（三）家用中心空調(diào)的種類？常用家用中心空調(diào)大體可分為三種類型：風(fēng)冷管道系統(tǒng)、風(fēng)冷冷/熱水系統(tǒng)、多聯(lián)型系統(tǒng)。1）風(fēng)冷管道系統(tǒng)2）風(fēng)冷冷/熱水系統(tǒng)風(fēng)冷冷/熱水系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，從幾十平米到上千平米，平面或多層，房間結(jié)構(gòu)簡潔或困難均可。機組的輸送介質(zhì)通常為水。它通過室外主機產(chǎn)生出空調(diào)冷/熱水，由管路系統(tǒng)輸送至室內(nèi)的各末端裝置，在末端裝置處冷/熱水與室內(nèi)空氣進行熱量交換，產(chǎn)生冷/熱風(fēng)，從而消退房間空調(diào)負荷。它是一種集中產(chǎn)生冷/熱量，分散處理個房間空調(diào)系統(tǒng)形式。冷/熱水機組的末端裝置通常為風(fēng)機盤管。3）多聯(lián)型系統(tǒng)多聯(lián)型系統(tǒng)即：VRV系統(tǒng)（變制冷劑流量VariedRefrigerantVolume），它是一種冷劑式空調(diào)系統(tǒng)，尤其適合于辦公場所。VRV系統(tǒng)的一臺室外機通過管路能夠向若干個室內(nèi)機輸送制冷劑液體。通過限制壓縮機的制冷劑循環(huán)量和進入室內(nèi)各換熱器的制冷劑流量，可以適時地滿足室內(nèi)冷、熱負荷要求VRV系統(tǒng)具有節(jié)能、舒適、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等諸多優(yōu)點，而且各房間可獨立調(diào)整，能滿足不同房間不同空調(diào)負荷的需求。它是由室內(nèi)機和室外機組成。室外主機由室外側(cè)換熱器、壓縮機和其他制冷附件組成，室內(nèi)機是由干脆蒸發(fā)式換熱器和風(fēng)機組成。商用空調(diào)2.2商用中心空調(diào)（大型中心空調(diào)）1、商用中心空調(diào)原理圖2、中心空調(diào)制冷機組和大型空調(diào)設(shè)備序號形式動力性質(zhì)主要生產(chǎn)廠家備注1吸收式制冷機燃油和燃氣江蘇雙良、遠大、三洋、開利、煙臺荏原和LG同和吸收式制冷機是唯一具有自主知識產(chǎn)權(quán)的集中空調(diào)產(chǎn)品。中國已經(jīng)成為除日本外的第二大吸收式制冷機的生產(chǎn)國。2離心機電力約克、開利、特靈和麥克維爾特點是采用水冷和通常大于800kw的大型機組3螺桿機電力日立、大金、約克、特靈、開利、頓漢布什、麥克維爾和吉榮；大連冰山、浙江王牌、上海富田、重慶嘉陵、武漢冷冷機廠具有高性能和低噪音多數(shù)是水冷型。但風(fēng)冷型，特別是風(fēng)冷熱泵機組逐步增長4活塞機電力開利、約克、麥克維爾和其他國內(nèi)品牌如大連冰山、南京五洲、吉榮和煙臺冰輪多數(shù)機組的制冷量低于350kw5渦旋式電力只有特靈能提供單臺大型的渦旋機組Copeland和Danfoss是中國最大的渦旋壓縮機供應(yīng)商。大多數(shù)渦旋壓縮機用于單元式空調(diào)機3、中心空調(diào)末端設(shè)備1、空調(diào)末端的主要類別1）空調(diào)箱：一般有吊頂式、臥式、立式機組2）組合式空調(diào)箱，依據(jù)要求可以有不同的功能段。3）風(fēng)機盤管：主要形式有臥式暗裝（有一般型與高靜壓之分）、立式明裝、卡式吸頂?shù)取?、中心空調(diào)的分類依據(jù)冷卻形式分類1、水冷機組2、風(fēng)冷機組依據(jù)供應(yīng)能量的形式分類1、單冷型2、冷暖型5、水冷機組空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)備制冷主機冷卻塔冷凍水泵冷卻水泵補給水泵電子水處理儀或全自動軟化水處理裝置水過濾器膨脹水箱末端設(shè)備冷卻塔空調(diào)末端冷卻水冷凍水冷媒冷凝器蒸發(fā)器主機6、風(fēng)冷冷水機組空調(diào)系統(tǒng)主要設(shè)備制冷主機冷凍水泵補給水泵電子水處理儀或全自動軟化水處理裝置水過濾器膨脹水箱末端設(shè)備空調(diào)末端冷凍水冷媒冷凝器蒸發(fā)器室外空氣主機7、空調(diào)主機的選型1）負荷計算：（1）依據(jù)設(shè)計手冊進行具體的計算。具體計算可參見設(shè)計手冊（2）單位面積負荷概算法。在實際工程中，有時要求對建筑物空調(diào)負荷做一個預(yù)先估計，以便估算容量和投資費用，常接受單位面積負荷概算法。各種建筑物的冷熱負荷概算指標(biāo)可見下表。2）主機選擇：依據(jù)計算所得的總冷負荷，參照產(chǎn)品型錄選取設(shè)備。冷負荷概算指標(biāo)建筑物冷負荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送風(fēng)量l/sm2顯冷負荷總冷負荷辦公室中部區(qū)659510605周邊11016010606個人辦公室16024015608會議室1852703609學(xué)校教室1301902.5409圖書館1301906309自助餐廳1502601.53010公寓高層，南向110160102010高層，北向8013010209戲院、大會堂11026012012實驗室150230105010圖書館、博物館9515010408醫(yī)院手術(shù)室1103806208公共場所5015010308建筑物冷負荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送風(fēng)量l/sm2顯冷負荷總冷負荷衛(wèi)生所、診所130200104010理發(fā)室、美容院11020045010百貨商店地下1502501.54012中間層1102003408藥店1102