各種空調(diào)比較

1、傳統(tǒng)中央空調(diào) 通過(guò)四個(gè)過(guò)程完成：節(jié)流、蒸發(fā)、壓縮、冷凝。 節(jié)流通過(guò)節(jié)流裝置，即節(jié)流閥（也成調(diào)節(jié)閥或膨脹閥）。制冷劑的高壓液體經(jīng)過(guò)閥的狹 窄通道使其流量和壓力得到節(jié)流變小而成為低壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器，此時(shí)制冷劑的流量和壓力 雖然變了，但制冷劑的液體形態(tài)基本沒(méi)變。 蒸發(fā)，通過(guò)熱交換裝置，即蒸發(fā)器。低壓液體在其中與外界的熱量進(jìn)行熱交換 （即傳熱, 實(shí)際為吸熱）而產(chǎn)生沸騰（汽化）現(xiàn)象。從而使外界物體的溫度不斷得到降低。 沸騰（汽化） 后產(chǎn)生低壓制冷劑蒸汽， 從而改變了制冷劑的形態(tài)， 由低壓液體改變成低壓氣體， 但壓力未 改變。 壓縮，通過(guò)制冷壓縮機(jī)。低壓低溫制冷劑蒸汽被壓縮機(jī)吸入，經(jīng)過(guò)壓縮，成為高壓高溫

2、氣體排出壓縮機(jī)。在這其間只改變了蒸汽的壓力，但氣體的形態(tài)未改變。 冷凝，通過(guò)熱交換裝置，即冷凝器（也稱散熱器）。高壓高溫制冷劑蒸汽在其中將熱量 傳遞給外界（實(shí)際為放熱）而冷凝（冷卻）而液化，從而又改變了制冷劑的形態(tài)，由高壓蒸 汽改變成高壓液體，但壓力未改變。 整個(gè)制冷過(guò)程就是通過(guò)這四個(gè)裝置形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，如此反復(fù)循環(huán)，從而達(dá)到制冷效 果。 1活塞式: 壓縮機(jī)原理：往復(fù)活塞式是通過(guò)活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)改變氣體工作容積，達(dá)到壓縮氣體 的功能。 制冷劑：主要為 R22、R134a。 特點(diǎn)：（1）熱效率較高。因壓縮過(guò)程屬封閉過(guò)程，所以熱效率較高。 （2 ）適應(yīng)性強(qiáng)。排氣量范圍廣，且受排氣壓力變化的

3、影響較小， （3）當(dāng)介質(zhì)重度改變時(shí)，其容積排量和排氣壓力的變化也較小。 （4）因慣性力大，轉(zhuǎn)速不能太高，故而機(jī)器較笨重，大排量時(shí)尤甚。 （5）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，維修工作量大。 （6）排氣不連續(xù)，氣流壓力脈動(dòng)，易產(chǎn)生氣柱振動(dòng)。 應(yīng)用范圍：由于上述特點(diǎn)，活塞式壓縮機(jī)主要適用于中、小排量，壓力較高場(chǎng)合。 2、螺桿式： 壓縮機(jī)原理：螺旋形的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒槽與R型的氣缸內(nèi)壁之間不斷變化，完成吸氣、壓縮、 排氣過(guò)程，氣體從吸氣端口吸入， 經(jīng)壓縮后從排氣端座排出。 螺桿式壓縮機(jī)沒(méi)有吸、 排氣閥。 吸排氣過(guò)程是連續(xù)的。 制冷劑： 特點(diǎn)：螺桿式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、接湊、構(gòu)件少，在高壓縮比工況下容積效率高。 （1）

4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，壽命長(zhǎng)。螺桿機(jī)的零部件較少，易損件少。 （2） 運(yùn)行平穩(wěn)。螺桿機(jī)沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，吸氣和排氣同時(shí)進(jìn)行，氣體流動(dòng)沒(méi)有脈 動(dòng)。 （3）排氣溫度低。螺桿機(jī)采用噴油潤(rùn)滑，同時(shí)冷卻了制冷劑，使排氣溫度幾乎與吸 氣溫度無(wú)關(guān)。 （4）對(duì)是壓縮不敏感。螺桿機(jī)的結(jié)構(gòu)可以保證在少量液體是壓縮的情況下沒(méi)有液擊 的危險(xiǎn)。 (5) 螺桿機(jī)沒(méi)有吸排氣閥，可以在高壓力下工作。單機(jī)壓縮時(shí)，蒸發(fā)溫度可以達(dá)到 -40 C。 應(yīng)用范圍： 3、渦旋式: 壓縮機(jī)原理：渦旋空氣壓縮機(jī)是由兩個(gè)雙函數(shù)方程型線的動(dòng)、靜渦盤相互嚙合而成。在吸氣、 壓縮、排氣工作過(guò)程中，靜盤固定在機(jī)架上， 動(dòng)盤由偏心軸驅(qū)動(dòng)并由防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制約，

5、圍繞 靜盤基圓中心，作很小半徑的平面轉(zhuǎn)動(dòng)。氣體通過(guò)空氣濾芯吸入靜盤的外圍，隨著偏心軸旋 轉(zhuǎn)，氣體在動(dòng)靜盤噬合所組合的若干個(gè)月牙形壓縮腔內(nèi)被逐步壓縮，然后由靜盤中心部件的 軸向孔連續(xù)排出。 制冷劑： 特點(diǎn)：(1 )效率高；(2 )結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，可靠性高；(3)振動(dòng)小，噪音極低。 應(yīng)用范圍： 4、離心式: 壓縮機(jī)原理：離心式壓縮機(jī)一般是由電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪增速帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。自蒸發(fā)器出來(lái)的制 冷劑蒸汽經(jīng)吸氣室進(jìn)入葉輪。葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉輪上的葉片即驅(qū)動(dòng)氣體運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生一定的 離心力，將氣體自葉輪中心向外周拋出。氣體經(jīng)過(guò)這一運(yùn)動(dòng)，速度增大，壓力得以提高。顯 然，這是作用在葉輪上的機(jī)械能轉(zhuǎn)化的結(jié)果。氣體離

6、開葉輪進(jìn)入擴(kuò)壓器，由于擴(kuò)壓器通道面 積逐漸增大，又使氣體減速而增壓，將其動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋?制冷劑： 特點(diǎn):(1)單機(jī)制冷量大，在制冷量相同時(shí)它的體積小，占地面積少，重量較活塞式輕58 倍。 (2) 由于它沒(méi)有汽閥活塞環(huán)等易損部件，又沒(méi)有曲柄連桿機(jī)構(gòu)，因而工作可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)平 穩(wěn)、噪音小、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)費(fèi)用低。 (3) 工作輪和機(jī)殼之間沒(méi)有摩擦，無(wú)需潤(rùn)滑。故制冷劑蒸汽與潤(rùn)滑油不接觸，從而提高 了蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱性能。 (4) 容易實(shí)現(xiàn)單機(jī)壓縮和多種蒸發(fā)溫度，容易實(shí)現(xiàn)中間冷卻，使得耗供較低。 (4) 能經(jīng)濟(jì)方便的調(diào)節(jié)制冷量且調(diào)節(jié)的范圍較大。 (5) 對(duì)制冷劑的適應(yīng)性差，一臺(tái)結(jié)構(gòu)一定的離心式制冷壓

7、縮機(jī)只能適應(yīng)一種制冷劑。 (6) 由于適宜采用分子量比較大的制冷劑，故只適用于大制冷量，一般都在2530萬(wàn)大 卡/時(shí)以上。如制冷量太少，則要求流量小，流道窄，從而使流動(dòng)阻力大，效率低。但近年 來(lái)經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，用于空調(diào)的離心式制冷壓縮機(jī)，單機(jī)制冷量可以小到 10萬(wàn)大卡/時(shí)左右。 、吸收式空調(diào) 溴化鋰吸收式制冷循環(huán)原理: 單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液泵和節(jié)流等部件組 成，其流程圖如上圖所示。 此流程可以看作兩個(gè)循環(huán)組成，左側(cè)為制冷劑循環(huán)，與壓縮式制冷循環(huán)相同，右側(cè)是溶 液循環(huán)（溴化鋰溶液），是吸收式制冷特有的循環(huán)（圖中虛線為虛設(shè)的分界線）。左側(cè)的制 冷劑循環(huán)，由冷凝

8、器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成，制冷機(jī)為水。 在發(fā)生器中產(chǎn)生的較高壓力的過(guò)熱蒸汽（比吸收器中的壓力高， 但低于大氣壓力） 進(jìn)入 冷凝器，被冷卻介質(zhì)冷卻成飽和水；然后經(jīng)過(guò)節(jié)流閥節(jié)流降壓，其狀態(tài)變?yōu)闈裾羝?，即大?分是低溫飽和狀態(tài)下的水和少量蒸汽的混合物；其中的低溫飽和水在蒸發(fā)器中吸收熱氣化而 產(chǎn)生冷效應(yīng)，使被冷卻對(duì)象降溫，蒸發(fā)器中氣化的水蒸氣被吸收器中濃溶液吸收。右側(cè)的溶 液循環(huán)，由發(fā)生器、吸收器、溶液泵和溶液熱交換器組成。在吸收器中，來(lái)自發(fā)生器的濃溶 液具有較強(qiáng)的吸收能力， 吸收來(lái)自蒸發(fā)器的低壓水蒸氣，變成稀溶液；稀溶液被溶液泵加壓， 經(jīng)溶液熱交換器被濃溶液加熱后送入發(fā)生器；在發(fā)生器中被加熱介質(zhì)（如加

9、熱蒸汽、熱水） 加熱而沸騰，稀溶液中的制冷劑蒸汽離開發(fā)生器，進(jìn)入冷凝器，稀溶液濃縮為濃溶液；濃溶 液經(jīng)溶液熱交換器進(jìn)入吸收器繼續(xù)吸收蒸發(fā)器來(lái)的水蒸氣。 工作原理：在溴化鋰吸收式制冷機(jī)內(nèi)循環(huán)的二元工質(zhì)對(duì)中，水是制冷劑。在真空（絕對(duì)壓力： 870Pa）狀態(tài)下蒸發(fā)，具有較低的蒸發(fā)溫度（5 C ），從而吸收載冷劑熱負(fù)荷，使之溫度降低， 源源不斷地輸出低溫冷水。工質(zhì)對(duì)中溴化鋰水溶液則是吸收劑，可在常溫和低溫下強(qiáng)烈地吸 收水蒸氣，但在高溫下又能將其吸收的水分釋放出來(lái)。制冷劑在二元溶液工質(zhì)對(duì)中，不斷地 被吸收或釋放出來(lái)。吸收與釋放周而復(fù)始，不斷循環(huán)，因此，蒸發(fā)制冷循環(huán)也連續(xù)不斷。制 冷過(guò)程所需的熱能可為蒸汽

10、，也可利用廢熱，廢汽，以及地下熱水（75C以上）。在燃油或 天然氣充足的地方，還可采用直燃型溴化鋰吸收式制冷機(jī)制取低溫水。這些特征充分表現(xiàn)出 溴化鋰吸收式制冷機(jī)良好的經(jīng)濟(jì)性能，促進(jìn)了溴化鋰吸收式制冷機(jī)的發(fā)展。 因?yàn)殇寤囄帐街评錂C(jī)的制冷劑是水，制冷溫度只能在oC以上，一般不低于 5C, 故溴化鋰吸收式制冷機(jī)多用于空氣調(diào)節(jié)工程作低溫冷源，特別適用于大、中型空調(diào)工程中使 用。溴化鋰吸收式制冷機(jī)在某些生產(chǎn)工藝中也可用作低溫冷卻水。 1、蒸汽式 工作原理： 使用蒸氣作為驅(qū)動(dòng)能源。有單效型和雙效型兩類。單效型工作蒸汽壓力范圍為 0.03015MPa （表），雙效型工作蒸氣壓力范圍一般為0.40.8MP

11、a （表）。 制冷劑： 水 特點(diǎn)： 2、熱水型 工作原理： 使用熱水為熱源的溴化鋰機(jī)組。可以用工業(yè)余熱、廢熱、地?zé)釤崴⑻?yáng)能熱水 為熱源，有單效熱水型及雙效熱水型。單效型機(jī)組熱水溫度范圍為85150 C,雙效型熱水 溫度范圍為150200C。 3、直燃型 工作原理： 一般以油、氣等可燃物質(zhì)為燃料。一般為冷水機(jī)組。不僅能夠制冷，而且可以采 暖及提供衛(wèi)生熱水。直燃型分為燃油型、燃?xì)庑?、雙燃料型。 直燃型溴化鋰吸收式制冷機(jī) （ 以下簡(jiǎn)稱直燃機(jī) ）適用于以下地區(qū)： 1 用戶所在地區(qū)具有豐富的燃油，燃?xì)赓Y源； 2 當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求不允許采用燃煤鍋爐，且用電緊張或電費(fèi)昂貴； 3燃油、燃?xì)饩墒褂玫膱?chǎng)合，應(yīng)認(rèn)

12、真研究、權(quán)衡使用燃?xì)饣蛉加偷牡檬?。一般?yōu)先 考慮使用城市煤氣， 若無(wú)城市煤氣供應(yīng)時(shí)，應(yīng)考慮使用輕油。 重油的含硫量較高， 一般不宜 采用 三、熱泵 1、水源熱泵 工作原理： 地源熱泵則是利用水源熱泵的一種形式，它是利用水與地能（地下水、土壤或地 表水）進(jìn)行冷熱交換來(lái)作為熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量 “取 ”出來(lái)，供給室內(nèi)采暖， 此時(shí)地能為 “熱源 ”；夏季把室內(nèi)熱量取出來(lái)，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時(shí)地能為 “冷源”。 地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分為三部分： 室外地能換熱系統(tǒng)、 地源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖 空調(diào)末端系統(tǒng)。 其中地源熱泵機(jī)組主要有兩種形式： 水水式或水空氣式。 水源熱泵與低

13、能換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。 （1）埋管式土壤源熱泵： 也成為地下耦合熱泵系統(tǒng)，包括一個(gè)土壤耦合地?zé)峤粨Q，它或是 水平安裝在地溝中， 或是以 U 型管狀垂直安裝在豎井之中。 通過(guò)中間介質(zhì) （通常為水或者是 加入防凍劑的水）作為熱載體，使中間介質(zhì)在土壤耦合地?zé)峤粨Q器的封閉環(huán)路中循環(huán)流動(dòng)， 從而實(shí)現(xiàn)與大地土壤進(jìn)行熱交換的目的。 （2）地下水熱泵： 通常所說(shuō)的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。 通過(guò)建造抽水井群將地下水抽出， 通過(guò)二次換熱或直接送至水源熱泵機(jī)組，經(jīng)提取熱量或釋放熱量后，由回灌井群灌回地下。 （3）地表水熱泵： 由潛在水面以下、多重并聯(lián)的塑料管組成的地下水熱交換取

14、代了土壤熱 交換器，他們被連接到建筑物中，利用包括江水、河水、湖水、水庫(kù)水以及海水作為熱泵冷 熱源。并且在北方地區(qū)需要進(jìn)行防凍處理。 制冷劑： R22,R134a,R407C 和 R410A 2、空氣源熱泵 （1）多聯(lián)機(jī) 多聯(lián)機(jī) VRV （ variable refrigerant volume ）空調(diào)系統(tǒng)即可變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)。其主 要思想是“變頻、一拖多和多托多” ，體現(xiàn)變頻空調(diào)的節(jié)能理念。在多聯(lián)機(jī) VRV 空調(diào)系統(tǒng)， 一臺(tái)室外機(jī)和一臺(tái)室內(nèi)機(jī)相連的系統(tǒng)稱為單元 VRV 空調(diào)系統(tǒng)或變頻空調(diào)器；一臺(tái)或多臺(tái)室 外機(jī)與多臺(tái)室內(nèi)機(jī)相連的系統(tǒng)稱為多元 VRV 空調(diào)系統(tǒng)。圖 1 給出了多聯(lián)機(jī) VRV

15、空調(diào)系統(tǒng) 示意圖。 I fl 四通扌 購(gòu)冏11* 1 卜！ 褊 閥 I 廠禹帝i 圖1務(wù)莊機(jī)她空調(diào)系統(tǒng)示世圖 多聯(lián)機(jī)VRV空調(diào)系統(tǒng)的工作原理與普通蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)相同，由壓縮機(jī)、冷凝器、 節(jié)流機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器組成。與普通蒸汽壓縮式制冷裝置不同的是，熱泵型（包括熱回收型） VRV空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)、室外側(cè)換熱器都具有冷凝器和蒸發(fā)器的雙重功能。 多聯(lián)機(jī)VRV空調(diào)系統(tǒng)直接以制冷劑作為傳熱介質(zhì)，傳送的熱量幾乎是水的 10倍、空氣 的20倍，而且不需龐大的風(fēng)管和水管系統(tǒng)，減少了輸送中能量損失。 表2傳熱介質(zhì)性能比較 種婁 利用熱 愉送冷晴 諭送 水 刃舊世（At-5C） 4.7kW 顯熱 lO.lkJ.-kg

16、(At=LOnc) 7.4kW 制冷劑 205kJ/kg 2.5kW 多聯(lián)機(jī)VRV值較高，最高可達(dá) 4.1，而一般風(fēng)冷熱泵冷水機(jī)組的COP值滿負(fù)荷時(shí)只有 3.0 以下，部分負(fù)荷回降低到 2.0以下。 I 1 liiill 2030405060708090100 圖3大金多聯(lián)機(jī)VRV胡分負(fù)荷運(yùn)行持性(% 多聯(lián)機(jī)VRV空調(diào)系統(tǒng)是由多臺(tái)高效壓縮機(jī)組成，有較高的EER;冷（熱）量和字節(jié)由 制冷齊U輸送，較少換熱環(huán)節(jié)；控制靈活，適合各種變負(fù)荷的場(chǎng)所。 多聯(lián)機(jī)VRV空調(diào)系統(tǒng)具有良好的特性，同時(shí)由于室外機(jī)采用多個(gè)壓縮機(jī)，使其回油系 統(tǒng)比較復(fù)雜；多聯(lián)機(jī)VRV系統(tǒng)冷媒管道安裝要求高，管路較長(zhǎng)，防漏及保溫顯得十分

17、必要； 系統(tǒng)內(nèi)容積比較大，因此需要沖灌 R22或R410制冷劑量大，環(huán)境污染大；多數(shù)機(jī)型依賴進(jìn) 口，價(jià)格較貴。 當(dāng)建筑規(guī)模較大， VRV 空調(diào)方案的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)逐漸喪失，二風(fēng)冷熱泵方案等大型制冷 設(shè)備經(jīng)濟(jì)性顯著提高，采用傳統(tǒng)的集中空調(diào)系統(tǒng)更具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。 變冷媒流量多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)其主要工作原理是： 室內(nèi)溫度傳感器根據(jù)實(shí)際的室內(nèi)空調(diào)負(fù) 荷控制室內(nèi)機(jī)冷媒管道上的電子膨脹閥，通過(guò)冷媒壓力的變化對(duì)室外機(jī)的壓縮機(jī)進(jìn)行控制， 改變系統(tǒng)的而冷媒流量， 是空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)， 以滿足室內(nèi)負(fù)荷變得要求， 已達(dá)到節(jié)能的目 的。 制冷劑： R407、 R407a、 R22 或 R410 能效比： 2.4 左右 （2）水冷機(jī)組 冷/熱水機(jī)組的制冷劑循環(huán)與普通家用空調(diào)和VRV形式的家用中央空調(diào)的不同在于： 冷 熱水機(jī)組并沒(méi)有直接將制冷劑作為輸送介質(zhì)送到用戶的換熱器中， 而是通過(guò)水冷換熱器將 制冷劑的冷/熱量傳給專門的輸送介質(zhì)載冷劑送到用戶端。這種載冷劑通常為水。 離心式冷水機(jī)組 ： R-123 能效比： 3.0 左右