空調(diào)基礎及原理

空調(diào)基礎知識課程目的:完成后，課程將幫助你：1.了解空調(diào)的概念2.熟悉空調(diào)系統(tǒng)的基本原理3.掌握空調(diào)系統(tǒng)的分類4.了解并掌握常用術(shù)語和數(shù)據(jù)1)空調(diào)的概念所謂空調(diào)就是空氣調(diào)節(jié)；它被定義為

“處理空氣的溫度、濕度，最終達到有要求的空間的必要條件。溫度濕度潔凈度氣流分布有空調(diào)要求的空間1.空調(diào)的概念及基本術(shù)語

2)空調(diào)的四要素

溫度、濕度、潔凈度及氣流分布就是空調(diào)的四要素，對四要素進行調(diào)節(jié)就能夠控制室內(nèi)環(huán)境以達到舒適的要求。1)對室內(nèi)空氣進行冷卻，也可進行加熱2)對空氣進行除濕或增濕3)除去空氣中的砂土和塵埃，使空氣變得清潔。4)循環(huán)的空氣吹遍房間各個角度一般目的制冷與制熱工業(yè)目的溫濕度調(diào)節(jié)

根據(jù)用途與目的的不同，將室內(nèi)的空氣條件控制到人體舒適的狀態(tài)或生產(chǎn)所需要的狀態(tài)

3)空調(diào)的目的舒適空氣調(diào)節(jié)人體的保健及環(huán)境的舒適工業(yè)空氣調(diào)節(jié)人以外的動物及物品的保存、管理等空氣調(diào)節(jié)

就濕度而言，最感舒適的相對濕度為50%~55%。冬天，室內(nèi)溫度根據(jù)人的活動情況，分為以下幾類：活動狀態(tài)例室內(nèi)溫度DB平靜的活動輕體力活動重體力活動辦公室、劇院、住宅、食堂等工廠（輕作業(yè)）學校、商店等工廠（重作業(yè)）舞廳等22℃20℃18℃-顯熱和潛熱干球溫度和濕球溫度etc.4)空調(diào)的基本術(shù)語

是與物質(zhì)分子振動有關(guān)系的能量的一種形式熱4.1)顯熱和潛熱

顯熱由于溫度的變化而引起的熱量變化;起改變物體溫度的作用，由普通溫度計測得的溫度稱之為顯熱。潛熱溫度沒有變化但是熱量變化;物體在狀態(tài)改變時吸收或放出的熱量稱之為狀態(tài)變化的潛熱。液體變成氣體時吸收大量的熱量,氣體變成液體則放出大量的潛熱,制冷劑就是利用這一原理實現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移?？照{(diào)機中,制冷劑自液體變?yōu)闅怏w時,從室內(nèi)空氣中吸收了蒸發(fā)熱,使室內(nèi)空氣得到冷卻;氣體變成液體,將其冷凝熱放至室外的空氣或水中。衡量物體發(fā)熱的劇烈程度或者冷熱水平的物理量。溫度4.2)干球溫度與濕球溫度

干球溫度濕球溫度普通的溫度計上顯示的溫度.給定環(huán)境濕度條件下顯示的溫度。相對濕度是一種度量濕空氣中水蒸汽含量的間接指標，定義為濕空氣的水蒸汽壓力與同溫度下飽和濕空氣的水蒸汽壓力之比。相對濕度高相對濕度=高潛熱35°C,R.H.80%例2例2需要更高的制冷能力35°C,R.H.40%例14.3)空調(diào)的性能參數(shù)（1）額定制冷量---在額定工況下的制冷量，W；（2）額定制熱量---冷熱型在額定工況下的制熱量，W；（3）室內(nèi)送風量---即室內(nèi)循環(huán)風量，m3/h;（4）輸入功率，W；（5）額定電流---額定工況下的總電流，A；（6）風機功率---電動機許用功率，W；（7）噪聲---在額定工況下的運轉(zhuǎn)噪音，dB；（8）制冷劑分類及充填量---例如R22，kg;（9）使用電源---單相220V，50HZ，或三相380V，50HZ；（10）外形尺寸—長X寬X高，mm;1）什么導致了房間的熱負荷呢?房間熱負荷定義為“在某一時刻為保持房間恒定溫度，需向房間供應的熱量稱為熱負荷。單位：kw;kcal/h等總的熱負荷

=

++++……...1) 日照熱2)照明熱3)機器/設備熱4)人體發(fā)熱

etc.2.空調(diào)系統(tǒng)的基本原理1.1）什么是負荷計算？

所謂負荷計算是指對需要制冷（制熱）的房間進行降（升）溫處理，而對各種影響因素進行求解后得到的結(jié)果。夏天制冷--------制冷負荷冬天制熱--------制熱負荷影響室內(nèi)負荷的因素房間的負荷大小選擇合適的空調(diào)1.2)大金熱力估算軟件制冷循環(huán)的基本原理示意圖與內(nèi)部的熱傳遞與外界的熱傳遞室內(nèi)室外heatheatheatheatheatheatheatheatheatheatheatheatheat2）制冷劑1) 空氣2) 水3) 氨4) 氟利昂………..etc.所謂制冷劑是指將空調(diào)機內(nèi)低溫部的熱量傳遞到高溫部且較易蒸發(fā)的液體。氨、水、氟利昂等很多的物質(zhì)可以作為熱傳遞的媒介。Forexample2.1）制冷劑heat冷媒1) 經(jīng)濟的2) 無害的3) 無爆炸性4) 無腐蝕性5) 非易燃品6) 穩(wěn)定7) 高汽化潛熱8) 容易蒸發(fā)和壓縮在我們選擇最合適的熱傳遞的媒介時，以下的因素是我們需要考慮的對象。2.2）選擇制冷劑的因素氟利昂氟利昂還是最通常用來作為熱傳遞的媒介。它們包括

:

R22 R134a R407C R410A……….etc.Freon2.3）新制冷劑的特點冷凝壓力

Kpa系統(tǒng)COP成分處理的難易程度R221943100單一冷媒最容易R407C2112973種混合32/125/134a困難R410A30161012種混合32/125容易3）空調(diào)的主要部件盛夏灑水，房間變得涼快

水蒸發(fā)時奪走了周圍空氣中的熱量，使空氣得到冷卻的緣故b)浸了酒精的棉花擦在手腕上會感到?jīng)隹?/p>

酒精蒸發(fā)會帶走手腕上的熱量

空調(diào)器是怎么使物品變冷的呢？不只是水和酒精，所有的液體變成氣體都需要蒸發(fā)潛熱。象氨、氟里昂這類易蒸發(fā)的液體，利用蒸發(fā)潛熱可使物品得到冷卻。對一個開放的系統(tǒng)連續(xù)的輸入冷媒，是耗能但無效率的?！?.因此我們需要一個閉式系統(tǒng)Refrigerant22氣流

壓縮機

冷凝器

節(jié)流裝置蒸發(fā)器

空調(diào)器的運轉(zhuǎn)是以制冷循環(huán)為基礎的，而制冷循環(huán)主要由以下幾個部分構(gòu)成：節(jié)流裝置壓縮機冷凝器蒸發(fā)器心臟在人體中起什么作用呢?提供能量、維持血液在身體里的循環(huán)。3.1)壓縮機空調(diào)器中的壓縮機也起著這樣的作用，它維持冷媒的循環(huán)。冷凝器的作用是將壓縮機排出的制冷劑由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),從而釋放熱量.3.2)冷凝器蒸發(fā)器(風機盤管)3.3)蒸發(fā)器蒸發(fā)器的功能就是通過制冷劑的蒸發(fā)來冷卻周圍介質(zhì).膨脹閥在系統(tǒng)中起著調(diào)節(jié)冷媒流量和促進冷媒的狀態(tài)改變的作用（液態(tài)到氣態(tài)）。3.4)節(jié)流裝置4)空調(diào)系統(tǒng)的基本原理

一般我們所使用的空調(diào)系統(tǒng)中,將液態(tài)制冷劑(如氟里昂等)通過膨脹閥,即一種節(jié)流閥,驅(qū)使壓力急劇降低,在比周圍介質(zhì)低的溫度下蒸發(fā),從而吸收周圍介質(zhì)中的熱量,使介質(zhì)得到冷卻.變成氣體的制冷劑,再用壓縮機壓縮,伴隨壓力的增高,溫度上升.此時,用常溫的空氣和水對其進行冷卻,使氣體制冷劑中的熱量被空氣或水奪取,復又變成液體.低溫5℃低壓5Kg氣體高溫70℃高壓18Kg氣體高溫45℃高壓18Kg液體低溫5℃低壓5Kg液體制冷循環(huán)5)熱泵式的空調(diào)系統(tǒng)壓縮機冷凝器蒸發(fā)器節(jié)流裝置室內(nèi)側(cè)制冷時節(jié)流裝置蒸發(fā)器冷凝器壓縮機室內(nèi)側(cè)制熱時四通換向閥空調(diào)器分體式整裝式熱轉(zhuǎn)移散熱系統(tǒng)整裝式3.空調(diào)系統(tǒng)的分類一單回路多回路一拖一多聯(lián)機VRV空冷式水冷式冷水系統(tǒng)直接膨脹式(冷媒)空冷式分體式整裝式水冷式直接膨脹式

這種方法就是熱交換發(fā)生在所需的特定條件的空氣和冷媒之間（R22）?？照{(diào)空間heat氣流制冷循環(huán)示意圖heatheatheatheatheatheatheatheatheat冷凝器壓縮機蒸發(fā)器heatheatheat節(jié)流裝置冷水系統(tǒng)

這種方法是熱交換發(fā)生在所需的特定條件的空氣和水之間。水冷卻設備heatheatheatheatheatheatheatheatheatheat氣流冷媒循環(huán)室外冷卻水回路heatheatheat空調(diào)空間heat制冷循環(huán)示意圖冷凝器壓縮機

蒸發(fā)器heatheatheat節(jié)流裝置空調(diào)空間散熱冷媒循環(huán)氣流heatheatheatheatheatheatheatheatheatheatheatheatheat冷凝器壓縮機節(jié)流裝置蒸發(fā)器直接膨脹式（空冷）冷凝器側(cè)的熱交換發(fā)生在所需的特定條件的空氣和冷媒之間（R22）。壓縮機冷凝器蒸發(fā)器冷媒節(jié)流裝置直接膨脹式（空冷）冷凝器側(cè)的熱交換發(fā)生在所需的特定條件的空氣和冷媒之間（R22）。EvaporatorCompressorTXV/EXVCondenserSuctionLine(Gas)LiquidLineCU(CondensingUnits)FCU(FanCoilUnits)蒸發(fā)器壓縮機節(jié)流裝置冷凝器吸入管(氣態(tài))液態(tài)管空冷分體式（一拖一）

FCU2FCU1LiquidLine壓縮機冷凝器節(jié)流裝置FCU2FCU1吸入管(氣態(tài))CU(冷凝裝置)空冷分體式（多聯(lián)機）

AirCooledPackagedUnit1)空冷屋頂機

2)窗式機CompressorCondenserEvaporatorEXVCompressorCondenserEvaporatorEXV空冷整裝式OutdoorWaterCompressorEXVEvaporatorFCUCoolingTowerAirOutdoor水壓縮機冷凝器節(jié)流裝置蒸發(fā)器FCU冷卻塔Air水冷

C.U.水冷分體式系統(tǒng)在這個系統(tǒng)中，在冷凝器中熱量由冷媒傳遞給水，然后在冷卻塔中熱量由水轉(zhuǎn)移給室外空氣。CompressorCondenserEvaporatorEXVOutdoorCoolingTowerWaterAir壓縮機冷凝器蒸發(fā)器節(jié)流裝置室外冷卻塔水Air水冷整裝式系統(tǒng)ToFCU/AHU壓縮機蒸發(fā)器EXV冷卻水循環(huán)熱轉(zhuǎn)移風冷整裝式冷水機空氣調(diào)節(jié)空間AHU冷水機空氣循環(huán)冷凝水循環(huán)冷取水循環(huán)冷卻塔水冷整裝式冷水機4.空調(diào)系統(tǒng)的分類二中央系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)水-空氣系統(tǒng)全水系統(tǒng)冷水機+空氣處理機+風管冷水機+空氣處理機+VAV每層空氣處理機+風管冷水機+雙管道風機盤管冷水機+三管道風機盤管冷水機+四管道風機盤管獨立系統(tǒng)全冷媒系統(tǒng)整裝式空調(diào)系統(tǒng)多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)(VRV)中央空調(diào)風管系統(tǒng)風機盤管水系統(tǒng)多聯(lián)式冷媒系統(tǒng)構(gòu)成室外側(cè)：制冷機與室外側(cè)盤管為一整機。室內(nèi)側(cè)：冷媒盤管與風機。室外側(cè)：熱泵機組室內(nèi)側(cè)：各個房間設有風機盤管，機組室內(nèi)分布系統(tǒng)為水管。室外側(cè)：室外機室內(nèi)側(cè)：各種類型的室內(nèi)機，室內(nèi)外依靠冷媒管路連接。優(yōu)點初投資較小風口設置靈活可提供新風單獨控制調(diào)節(jié)靈活,節(jié)能性好局部吊頂,空間影響小單獨控制自動化程度高可引入部分新風缺點層高要求高噪音大/費電難以單獨調(diào)節(jié)水系統(tǒng),安裝運行不慎,存在隱患一般難以引入新風價格較貴管路安裝要求高代表產(chǎn)品特靈約克麥克維爾開利天加美國瑞姆等特靈約克麥克維爾清華同方浙江盾安上海豪申等日本大金松下三菱日立海爾美的系統(tǒng)綜合比較1)術(shù)語EER/COP4.常用術(shù)語和數(shù)值1.EER(EnergyEfficiencyRatio)能耗系數(shù)：制冷量和制冷循環(huán)時的輸入功率(PowerInput)的比值2.COP(CoefficientofPerformance)能耗比：制冷量和壓縮機輸入功率的比值均用于衡量空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果，EER/COP越高，則代表系統(tǒng)的節(jié)能效果越出色HP（匹）功率單位，1HP=735W；空調(diào)行業(yè)中多用于指代在1HP輸入功率下系統(tǒng)輸出的冷量/熱量。由于不同廠家、不同的空調(diào)機組性能不同，故每HP所指代的制冷量是不同的(在相同的工況下)kcal/h（大卡）功的單位，1kcal/h=1.163W；工程中常用的熱量單位，現(xiàn)已逐漸為國際單位W所取代。2)常用數(shù)值上海地區(qū)氣象參數(shù)夏季空調(diào)干球溫度34℃夏季空調(diào)濕球溫度28.3℃冬季空調(diào)干球溫度-4℃ 冬季相對濕度73%民用建筑的舒適性空氣調(diào)節(jié)設計參數(shù)

夏季冬季溫度24～28℃18～20℃相對濕度40%～65%40%～60%