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1、AIRPRODUCTTRAINING空调基础与制冷技术空调基础与制冷技术AIRPRODUCTTRAINING学习要点通过本节课程通过本节课程培训者应具备以下能力培训者应具备以下能力:g掌握空气调节及分配系统组成与分类g掌握冷热源系统之制冷的基础原理g掌握精密空调的基础知识g消除制冷和精密空调理解中误区g了解公司主要产品系列及其特点AIRPRODUCTTRAINING目录q空气调节基础知识q制冷基础原理q精密空调基础简介q公司产品系列简介AIRPRODUCTTRAINING目录q空气调节基础知识q制冷基础原理q精密空调基础简介q公司产品系列简介AIRPRODUCTTRAINING任务与作用l任务
2、gAirconditioning“使空气达到所要求的状态”或“使空气处于正常状态”。所以，采用一定技术手段创造并保持满足一定要求的空气环境，是空调的首要任务。g要求：温度、湿度、洁净度、气流速度；压力、成分、气味、噪声等。g技术手段：加热、冷却、加湿、减湿、过滤、通风换气等。g舒适性空调：以确保人体舒适、健康和高效工作为目的g工艺性空调：以确保产品质量和生产工艺操作过程的特定要求为目的。l作用g与工业、农业、国防、科技事业发展密切相连，与人民生活水平息息相关。AIRPRODUCTTRAINING集中空调系统示意图AIRPRODUCTTRAINING空气调节系统构成AIRPRODUCTTRAIN
3、ING空气调节系统构成AIRPRODUCTTRAINING空气调节系统构成AIRPRODUCTTRAINING空气调节系统构成AIRPRODUCTTRAINING空调系统的分类1.按空气处理设备的设置情况分类（1）集中系统l将空气处理设备及其冷热源集中在专用机房内，经处理后的空气用风道分别送往各个空调房间。这样的空调系统称为集中式系统。l这是一种出现最早、迄今仍然广泛应用的最基本的系统形式。AIRPRODUCTTRAINING空调系统的分类（2）全分散方式将空气处理设备、冷热源设备和风机紧凑地组合成为一个整体空调机组，可将它直接装设于空调房间，或者装设于邻室，借较短的风道将它与空调房间联系在一
4、起。这种空调方式称为全分散式或局部式空调方式。例如窗式空调器、分体式空调器AIRPRODUCTTRAINING空调系统的分类（）半集中系统l有对新风的集中处理与输配，又能借设在空调房间的末端装置（如风机盘管）对室内循环空气作局部处理，兼具前两种系统特点的系统称为半集中式系统。风机盘管加新风空调系统是目前应用最广、最具生命力的系统形式AIRPRODUCTTRAINING2.按负担室内空调负荷所用的介质分类（1）全空气系统l全部由集中处理的空气负担室内空调负荷，如一次回风系统。由于空气的比热小，通常这类空调系统需要占用较大的建筑空间，但室内空气的品质有保障。空调系统的分类AIRPRODUCTTRA
5、INING空调系统的分类（2）全水系统l全部由水负担室内空调负荷，例如单一的风机盘管机组系统。由于水的比热大于空气的比热，在相同情况下空调系统所占用的建筑空间较少。这种系统不能解决空调房间的通风换气问题，通常情况下不单独使用。AIRPRODUCTTRAINING（3）空气-水系统l由处理过的空气和水共同负担室内空调负荷，如新风机组与风机盘管机组并用的系统。这种系统有效地解决了全空气系统占用建筑空间多和全水系统不能通风换气的问题。在对空调精度要求不高和舒适性空调的场合广泛地使用这种系统。空调系统的分类AIRPRODUCTTRAINING（4）制冷剂系统l将制冷系统的蒸发器直接放在室内吸收余热余湿
6、的空调系统，例如单元式空调系统、窗式空调器、分体式空调器。目前小管道内制冷剂的输送距离可达50100m，再配合良好的新风和排风系统，使得制冷剂系统在小型空调系统和旧房加装的空调系统中广泛地被采用。这种系统的优点在于能量利用率高、占用建筑空间少、布置灵活，可根据不同房间的空调要求自动选择制冷或供热。空调系统的分类AIRPRODUCTTRAINING3.按集中系统处理的空气来源分类（1）封闭式系统l所处理的空气全部来自空调房间的再循环空气而没有室外空气补充。该系统应用于密闭空间且无法或不需采用室外空气的场合。这种系统消耗冷、热量最省，但卫生条件差，仅应用于战时隔绝通风情况下的地下蔽护所等战备工程及
7、很少有人进出的仓库等。空调系统的分类AIRPRODUCTTRAINING空调系统的分类（2）直流式系统l所处理的空气全部来自室外，送风吸收余热余湿后全部排到室外。与封闭式系统相比具有完全不同的特点。这种系统应用于不允许采用回风的场合，如放射性实验室及散发大量有害物的车间等。为了回收排出空气的冷量或热量，可以在系统中设置热回收装置AIRPRODUCTTRAINING（3）混合式系统l它所处理的空气部分来自室外，部分来自空调房间。这种系统既能满足卫生要求，又经济合理，是应用最广泛的一种系统。l以上仅仅是为了方便学习人为地对空调系统进行的分类，随着科学技术的发展还会出现新的空调系统。在实际工程中应根
8、据具体情况选择一种或几种合适的空调系统。空调系统的分类AIRPRODUCTTRAINING目录q空气调节基础知识q制冷基础原理q精密空调基础简介q公司产品系列简介AIRPRODUCTTRAINING制冷原理理解误区l误区一：制冷即是制造冷量，空调是一种生产设备，冷量是空调制造出来的；l误区二：空调是消耗电功率来产生冷量的，根据能量守恒原理，空调的冷量应小于其输入电功率的大小。AIRPRODUCTTRAINING冷量无法制造:本质是热量的迁移l制冷循环就是实现将热量从空调房间移到另外一个能够容纳并稀释此部分热量的空间的过程.l实现此部分循环的同时要消耗一定量的功.l这种热量传递过程是在一个闭式系
9、统内周期性的重复进行.l吸热和放热过程是利用流体在不同的压力对应的不同的饱和温度下相态变化过程对应的吸热和放热特性(流体的焓发生改变相态改变过程热量传递量相对于仅仅温度改变来说是巨大的).AIRPRODUCTTRAINING基本概念:显热1kg水从30加热到80，水吸热了209.38kJ(50kcal)物体吸热或放热后，只改变物体的温度，而不改变物体的相态，这种热量称显热。是物质分子运动的能量它可以通过温计进行测量。计算某一房间的热负荷时，空气温度高于设定温度而产生的热负荷称为显热负荷。AIRPRODUCTTRAINING显热的计算公式AIRPRODUCTTRAINING基本概念:潜热1kg1
10、00水改变成100的水蒸气需吸热2257.2kJ1kg0水改变成0的水蒸气需吸热2501kJ物体吸热或放热时，只改变物体的状态，而物体的温度不变，这种热量称潜热。是物质分子分离与重组放出(吸收)的热量它不能通过温度计进行测量.计算某一房间的热负荷时，空气湿度高于设定湿度而产生的热负荷称为潜热负荷AIRPRODUCTTRAINING潜热的计算公式AIRPRODUCTTRAINING基本概念:显热比对于某一个房间来说，显热比即该房间的热负荷中显热负荷占总热负荷的百分比。空调的性能参数中描述的显热比则表示该空调的制冷能力中，显冷量占总冷量的百分比。我们对某一特定房间进行空调设备设备选型时，应根据该房
11、间的热负荷的显热比，选择对应显热比制冷能力的空调设备。AIRPRODUCTTRAINING1kg水的热值比较（一个标准大气压）1、在小于一个标准大气压情况下，水的沸点低于100度。即水的蒸发温度是随着压力而改变的，压力越高，蒸发温度越高。2、一个标准大气压下，当水的温度低于100度时，它一定处于液态，我们称为过冷水。水的温度高于100度，一定处于气态，我们称为过热蒸汽3、蒸发及其逆向的冷凝过程是一个饱和过程，在此过程中温度压力均不变。当水完全蒸发为蒸汽后，如果继续加热，水蒸气的温度将继续升高，这时对应于其饱和温度来说我们称为过热蒸汽。AIRPRODUCTTRAINING制冷剂的状态变化1、制冷
12、循环吸热或放热利用的正是物质相态转变时需要吸收或放出的巨大的热量，因为水在正常压力下饱和温度较高，不能吸收通常温度下室内的热量，所以不常用。2、而R22在正常压力（70PSIG），其蒸发温度为（4.5），且单位容积制冷能力较强，对于人类理想的舒适温度21-27来说，是非常理想的冷源。3、与水的性质类似，对于R22来说，在（70PSIG）压力下，饱和温度为（4.5），故在此压力下蒸发过程制冷剂温度恒定为（4.5），蒸发过程首先是饱和液体状态，然后是气液混合状态，液体比例逐渐减小，最终达到了饱和气体状态。在（70PSIG）压力下，如果R22的温度低于（4.5），其一定处于液态，且温度低于饱和点，我
13、们称其为过冷液体。如果R22的温度高于（4.5），其一定处于气态，且温度高于饱和点，我们称其为过热气体。4、为实现制冷剂在温度相对较高的冷凝器一侧的冷凝散热，唯有通过升高制冷剂的压力来提高其饱和温度，使其高于室外环境温度从而实现散热冷凝过程。AIRPRODUCTTRAINING制冷剂的状态变化AIRPRODUCTTRAINING制冷基础原理AIRPRODUCTTRAINING制冷系统基本的组成部件AIRPRODUCTTRAINING压缩式制冷系统的基本组成蒸发器经节流降压后的液态制冷剂在蒸发器中吸热汽化，使被冷却物质降温，实现制冷的目的。AIRPRODUCTTRAINING蒸发器AIRPROD
14、UCTTRAINING蒸发器吸收热量AIRPRODUCTTRAINING压缩式制冷系统的基本组成冷凝器在冷凝介质的作用下，使压缩机排出的过热气体冷凝为液态。AIRPRODUCTTRAINING冷凝器盘管22001AIRPRODUCTTRAINING压缩式制冷系统的基本组成压缩机制冷循环的核心，是制冷剂在系统内循环的动力装置，使蒸发器中的制冷剂保持低压，冷凝器中制冷剂维持高压。AIRPRODUCTTRAINING压缩机压缩过程AIRPRODUCTTRAINING压缩式制冷系统的基本组成膨胀阀制冷剂循环流量的调节装置，它对高压液态制冷剂节流降压，使进入蒸发器的制冷剂在要求的低压下吸热蒸发。同时根据
15、被冷却介质的热负荷变化自动调节进入蒸发器的制冷剂的流量AIRPRODUCTTRAINING膨胀阀作用热力膨胀阀(TXV)降低进入蒸发器制冷剂的压力.控制流入蒸发器的制冷剂流量.控制合理的吸气过热度AIRPRODUCTTRAINING循环过程在由管道将四部分连接成的密闭系统内，制冷剂在这个密闭的系统中不断循环流动，发生相态的变化，与周围环境进行热交换，从而达到制冷的目的。其工作过程是：液态制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物质的热量之后，汽化成低压、低温的气体，被压缩机吸入压缩成高压、高温的气体，然后进入冷凝器向冷却物质放热而冷凝为高压、常温的液体，在经节流装置节流以后变为低压、低温的液态制冷剂，再次进
16、入蒸发器吸热汽化，从而起到循环制冷的目的。AIRPRODUCTTRAINING制冷循环通常压力和温度R2214-20bar65-90C14-20bar35-50C5-6bar6-10C45-55bar10-15CAIRPRODUCTTRAINING制冷组件AIRPRODUCTTRAINING压缩原理-往复式压缩机AIRPRODUCTTRAINING往复式压缩机(开始压缩)Pc=冷凝压力Pe=蒸发压力VPPcPeA.BAIRPRODUCTTRAINING压缩完成PPcPePc=冷凝压力Pe=蒸发压力A.B.VAIRPRODUCTTRAINING排气过程VPc=冷凝压力Pe=蒸发压力PPcPeA.B.C.C-C1:阀门压降AIRPRODUCTTRAINING膨胀过程A.B.VPPcPePc=冷凝压力Pe=蒸发压力.C1D1.D-D1=阀片压降AIRPRODUCTTRAINING吸气过程A.B.VPPcPePc=冷凝压力Pe=蒸发压力C.D1C1.D.D-D1=阀片压降h压缩效率随着压缩比的减小而增大AIRPRODUCT
