空調(diào)制冷系統(tǒng)工作流程圖（單位換算、結(jié)構(gòu)、原理）

1、制冷空調(diào)常用單位換算

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

1 j = 0.2388 cal

（2）功率單位：

國制：w、kw；英制：kcal/h(大卡）

1 kcal/h = 1.163 w

1 kw = 860 kcal/h

（3）馬力（匹）HP 、冷噸 RT ：

1 HP = 735 w

1 RT = 3.516 kw =3024 kcal/h

（4）常用壓力單位：兆帕(MPa)、kg/cm2

1MPa=1000千帕(KPa)=10kg/cm2

1bar =1kg/cm2=0.1MPa=14.70psi

說明：

1、冷噸：是一個(gè)英制的制冷量單位。1冷噸就是在24小時(shí)內(nèi)凍結(jié)1噸0℃的水變成0℃的冰，所需要的冷量。美國是采用2000磅（907.2kg )作為一噸。因此1美國冷噸=12659 kj/h；即：1 RT=3.516kw

2、匹與制冷量的關(guān)系：在空調(diào)工程中1HP指給壓縮機(jī)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 是根據(jù)能效比算出來的。日本一般認(rèn)為空調(diào)壓縮機(jī)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，實(shí)際上空調(diào)用735W的功率來計(jì)匹數(shù)更合適。

2、制冷原理、制冷劑、載冷劑

（1）制冷原理：

對于蒸氣壓縮式制冷，其工作原理就是使制冷劑在壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等熱力設(shè)備中進(jìn)行壓縮、放熱、接流和吸熱四個(gè)主要的熱力過程，以完成制冷循環(huán)。

（2）制冷劑與載冷劑：

制冷劑是制冷裝置中進(jìn)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)吸收被冷卻物質(zhì)的熱量而蒸發(fā)，在冷凝器中將所吸收的熱量傳給周圍的空氣或者水，而被冷卻為液體，往復(fù)循環(huán)，借助于狀態(tài)的變化來達(dá)到制冷的作用。

氨（NH3 R717）：氨最大的優(yōu)點(diǎn)是單位容積制冷能力大，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中，另外價(jià)格便宜，極易購得，特別是冷藏、冷庫等大型制冷設(shè)備常采用。

但是氨最大的確定就是有強(qiáng)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(dá)16~25%時(shí)，遇火焰就有爆炸的危險(xiǎn)。

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實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)制冷裝置，尤其是氟利昂R22。

R22致命缺點(diǎn)在于溫室效應(yīng)氣體，其溫室效應(yīng)值比二氧化碳大1700倍，更危險(xiǎn)的是會(huì)破壞大氣層中的臭氧層。目前R22的替代物是R407C、R410A、R32、還有碳?xì)渲评鋭?。這些年R32出了不少事情，R32也是可燃可爆冷媒，記得要抽真空，并且按規(guī)范操作。

碳?xì)渲评鋭汉芏嗳藢μ細(xì)渲评鋭┎涣私?，我們常聽說的R290即是碳?xì)渲评鋭┑拇恚€有R433b、R436a、R600a等都是碳?xì)渲评鋭?。碳?xì)渲评鋭┲饕糜跓岜每照{(diào)、家用空調(diào)和其它小型制冷設(shè)備。R290由于其易燃易爆的特性，灌注量受到了限制，安全等級為A3級?？扇嫉捏w積分?jǐn)?shù)在2%~10%之間。

碳?xì)渲评鋭﹥?yōu)點(diǎn)是對臭氧層無破壞，對地球溫室效應(yīng)很低，有一定的節(jié)能效果

（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(yuǎn)距離輸送，來冷卻需要被冷卻的物體。

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(shí)。一般采用鹽水，如：氯化鈉或者氯化鈣水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有機(jī)化合物的水溶液。

3、制冷壓縮機(jī)

目前常用的壓縮機(jī)主要有活塞式壓縮機(jī)、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機(jī)：

活塞式制冷壓縮機(jī)：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、效率低切容易發(fā)生故障，空調(diào)使用的已不多，但冷庫上很多使用半封閉活塞壓縮機(jī)。

渦旋式制冷壓縮機(jī)：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)大量使用；

螺桿式制冷壓縮機(jī)：具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高及操作維護(hù)方便，另外技術(shù)成熟等一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制冷、空調(diào)和多種工藝流程中 ；

離心式制冷壓縮機(jī)：結(jié)構(gòu)簡單緊湊，運(yùn)動(dòng)件少，工作可靠，經(jīng)久耐用運(yùn)行費(fèi)用低，一般適用大于500RT的制冷系統(tǒng)中，并且可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，使機(jī)組的負(fù)荷在30%~100%范圍內(nèi)工作。

評價(jià)制冷壓縮機(jī)消耗能量方面先進(jìn)性的指標(biāo)：

制冷壓縮機(jī)的性能系數(shù)COP，即：單位軸功率的制冷量，指壓縮空氣的所耗功率和克服運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦阻力所耗功率。

能效比 EER ：單位電動(dòng)機(jī)輸入功率的制冷量大小。此指標(biāo)考慮到驅(qū)動(dòng)電機(jī)效率對能耗的影響。

制冷壓縮機(jī)常見問題：

A.蒸氣壓縮制冷機(jī)的“液擊”

當(dāng)有過多的液珠進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸后，很難全部立即氣化。這時(shí)既破壞壓縮機(jī)的潤滑，又會(huì)造成液擊，使壓縮機(jī)遭受破壞。為防止此類問題發(fā)生，應(yīng)該系統(tǒng)上增加氣液分離器，保證干壓縮。

B.離心式壓縮機(jī)的“喘振”

喘振是離心式壓縮機(jī)的特性。喘振的主要原因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)節(jié)壓縮機(jī)制冷能力，其負(fù)荷過小時(shí)（一般當(dāng)?shù)陀?0%時(shí)），也會(huì)發(fā)生喘振現(xiàn)象。發(fā)生喘振不但會(huì)增大噪聲和振動(dòng)，也會(huì)使高溫氣體倒流充入壓縮機(jī)，損壞壓縮機(jī)及制冷裝置。

4、空調(diào)的定義

空調(diào)是空氣調(diào)節(jié)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(jìn)行調(diào)節(jié)，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(yùn)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)。

制冷量：單位時(shí)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)排除的熱量。

制熱量：單位時(shí)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。

制冷（熱）量：空調(diào)器在制冷（熱）運(yùn)轉(zhuǎn)單位時(shí)間內(nèi)從密閉空間除去的熱量，法定計(jì)量單位W（瓦）。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定空調(diào)實(shí)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(jìn)行制冷（熱）運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，消耗的功率，單位W。

能效比：又稱性能系數(shù)：是反映空調(diào)器制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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

噪聲：空凋器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的雜音，主要由內(nèi)部的蒸發(fā)機(jī)和外部的冷凝機(jī)產(chǎn)生。國家規(guī)定制冷量在2000W以下的空調(diào)室內(nèi)機(jī)噪聲不應(yīng)大于45分貝，室外機(jī)不大于55分貝；2500W的分體空調(diào)室內(nèi)機(jī)噪聲不大于48分貝，室外機(jī)不大于58分貝。

5、家用中央空調(diào)的種類

常用家用中央空調(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)。

風(fēng)冷管道系統(tǒng)：

優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)冷管道式中央空調(diào)系統(tǒng)價(jià)格較低，空調(diào)系統(tǒng)可以設(shè)有新風(fēng)裝置，空調(diào)設(shè)備的管理和維修比較方便。

缺點(diǎn)：風(fēng)冷管道式中央空調(diào)系統(tǒng)不易調(diào)節(jié)各個(gè)房間的溫濕度，并且管道要占用一定的空間，設(shè)計(jì)時(shí)，供回風(fēng)管的布置將是設(shè)計(jì)中最為困難的事情，同時(shí)，還要注意風(fēng)系統(tǒng)的分配問題，避免出現(xiàn)送風(fēng)不均的情況

風(fēng)冷冷/熱水系統(tǒng)：

風(fēng)冷冷熱水機(jī)組，顧名思義風(fēng)冷即冷凝器通過空氣冷卻，冷熱水即機(jī)組能夠生產(chǎn)冷熱水；即家庭中最常見的戶式水機(jī)中央空調(diào)系統(tǒng)。

它通過室外主機(jī)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(jìn)行熱量交換，產(chǎn)生冷/熱風(fēng)，從而消除房間空調(diào)負(fù)荷。它是一種集中產(chǎn)生冷/熱量，分散處理個(gè)房間空調(diào)系統(tǒng)形式。冷/熱水機(jī)組的末端裝置通常為風(fēng)機(jī)盤管。

多聯(lián)型系統(tǒng)：

對于這種系統(tǒng)，就是VRV變制冷劑流量系統(tǒng)，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(jī)通過管路能夠向若干個(gè)室內(nèi)機(jī)輸送制冷劑液體。通過控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)各換熱器的制冷劑流量，可以適時(shí)地滿足室內(nèi)冷、熱負(fù)荷要求。VRV系統(tǒng)具有節(jié)能、高效優(yōu)點(diǎn)，而且各房間可獨(dú)立調(diào)節(jié)，能滿足不同房間不同空調(diào)負(fù)荷的需求。

6、中央空調(diào)末端設(shè)備

空調(diào)末端的主要類別：

空調(diào)箱：一般有吊頂式、臥式、立式機(jī)組

組合式空調(diào)箱，根據(jù)要求可以有不同的功能段。

風(fēng)機(jī)盤管：主要形式有臥式暗裝（有普通型與高靜壓之分）、立式明裝、卡式吸頂?shù)取?/p>

按照冷卻形式分類：

水冷機(jī)組

風(fēng)冷機(jī)組

按照提供能量的形式分類：

單冷型

冷暖型

7、機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)備

水冷機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)備：

制冷主機(jī)

冷卻塔

冷凍水泵

冷卻水泵

補(bǔ)給水泵

水過濾器

膨脹水箱

末端設(shè)備

電子水處理儀或全自動(dòng)軟化水處理裝置。

風(fēng)冷冷水機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)主要設(shè)備：

制冷主機(jī)

冷凍水泵

補(bǔ)給水泵

水過濾器

膨脹水箱

末端設(shè)備

電子水處理儀或全自動(dòng)軟化水處理裝置

空調(diào)主機(jī)的選型：

負(fù)荷計(jì)算：

根據(jù)設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算。具體計(jì)算可參見設(shè)計(jì)手冊。

單位面積負(fù)荷概算法。在實(shí)際工程中，有時(shí)要求對建筑物空調(diào)負(fù)荷做一個(gè)預(yù)先估計(jì)，以便估算容量和投資費(fèi)用，常采用單位面積負(fù)荷概算法。各種建筑物的冷熱負(fù)荷概算指標(biāo)可見下表。

主機(jī)選擇：根據(jù)計(jì)算所得的總冷負(fù)荷，參照產(chǎn)品型錄選取設(shè)備。

編輯：黃飛

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