空调基本原理培训课件.pptx

1、第一节为什么要空调？空调基本原理空调基本原理热力学定律热力学定律s热力学第一定律：热能可以从一个物体传递给另一热力学第一定律：热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变传递和转换过程中，能量的总值不变 s热力学第二定律：热量从高温物体到低温物体是自热力学第二定律：热量从高温物体到低温物体是自发进行的，而要使热量从低温物体传到高温物体则发进行的，而要使热量从低温物体传到高温物体则一定要消耗机械功。一定要消耗机械功。s热力学第三定律：达不到绝对零度（热力学第三定律：达不到绝对零度（-273.1

2、5）。）。What Is Refrigeration?热量并没有消失，而是转移热量就是能量热强度热强度-温度温度s温度：是指物体内部分子运动平均动能的标志，或者说是表示物体冷热程度的量度s1，摄氏温度：用符号表示s2，开氏温度：用符号K表示 公式为+273s3，华氏温度：用符号0F表示 公式为=(0F-32)5/9绝对0度是所有分子停止运动.(-273.15oC)热数量热数量-热量热量s热量：表示物体和外界在相互作用过程中所传递的能量。s1，千焦,用符号KJ表示。s2，千卡，用符号Kcal表示。s3，英热单位，用符号BTU表示。s4，千瓦小时，用符号KW H表示s换算关系：1BTU=1.055

3、KJ；1Kcal=4.19KJ 1KW H=3600kJ;1KW=1KJ/S 1TON=12000BTU/H=3.516KW=3.516KJ/S热转移对流对流传导传导辐射辐射热热热量传递32oF(0oC)50oF(10oC)HEAT FLOW高温高温低温低温冷媒-15.2oF(-26.22oC)-41.4oF(-40.8oC)R134aR22R123沸点在1个标准大气压下82.2oF(27oC)沸点在1个标准大气压下水水100oCR22-40.8oCR134a -26.22oCR123 27oCR410A -51.6oC32oF1 Poundof Water212oF1 Poundof Wat

4、er+180 BTU=显热显热(有明显温度变化但无状态变化)212oF1 Poundof Water+970.3 BTU=潜热潜热(无明显温度变化但有状态变化)212oF1 Poundof Steam液体冷媒液体冷媒(R-22)-40.7 C机械制冷机械制冷液体冷媒液体冷媒(R-22)回收系统回收系统机械制冷机械制冷回收系统回收系统蒸汽蒸汽液体液体蒸发器蒸发器机械制冷机械制冷什么是空调？什么是空调？简单地说：简单地说：空调就是夏天制冷，冬天制热。空调就是夏天制冷，冬天制热。空调的主要任务：就是在任何自然条件下，将室空调的主要任务：就是在任何自然条件下，将室内空气维持在一定的温度、湿度、气流分布

5、及一内空气维持在一定的温度、湿度、气流分布及一定的洁净程度。定的洁净程度。为什么要空调？为什么要空调？影响人舒适的因素影响人舒适的因素s温度温度s湿度湿度s空气流速空气流速s新鲜空气新鲜空气s干净的空气干净的空气s噪声噪声s足够的照明足够的照明s合理的办公设备及工具合理的办公设备及工具空调的空调的4大要素大要素 通过调节这通过调节这4 4大要素大要素,使室内形成舒适的环境。使室内形成舒适的环境。温度温度 湿度湿度 气流分布气流分布 洁净程度洁净程度 1.温温 度度2.湿湿 度度3.洁净度洁净度4.气流分布气流分布一般用户对空调的基本要求。影响对冷热的感觉。决定各种运行设备的环境与条件。关系到人

6、体健康，适应医疗环境等特殊要求。气流循环、气流速度。四大要素四大要素湿空气概念湿空气概念 湿球温度湿球温度 用具有湿纱布温饱的湿球温度计测出的温度用具有湿纱布温饱的湿球温度计测出的温度,称为湿球温度称为湿球温度.湿球温度计湿球温度计空气流空气流湿纱布湿纱布湿度 干湿球温度计干湿球温度计 温度与湿度温度与湿度夏季夏季:5060%RH 冬季冬季:4560%RH 最佳湿度最佳湿度 差差:大大=温度低温度低 差差:小小=温度高温度高 温度与湿度温度与湿度有关湿空气概念有关湿空气概念 干球温度干球温度 从一般的温度计上读到的温度在这里称为干球温度从一般的温度计上读到的温度在这里称为干球温度,即我们即我们

7、一般意义上的温度一般意义上的温度.露点温度露点温度 将湿空气冷却直到湿空气中所含的水蒸气发生凝结时的温度将湿空气冷却直到湿空气中所含的水蒸气发生凝结时的温度,我们称为该湿空气的露点温度我们称为该湿空气的露点温度.湿空气湿空气干球温度干球温度露点温度露点温度冷却冷却温差温差湿空气越干燥湿空气越干燥,温差越大温差越大湿空气是饱和的温差为零湿空气是饱和的温差为零温差可以表示空气的干燥程度温差可以表示空气的干燥程度等 等 废气(N0 x)来自室外 路间粉尘 杂菌 花粉 恶臭 来自室内 香烟 室内粉尘 生鲜垃圾的气味 清洁度清洁度:清除空气中的污垢清除空气中的污垢(飞尘、二氧化碳、臭气等飞尘、二氧化碳、

8、臭气等)通过通风净化空气 净化的空气 脏污的空气 污垢的种类污垢的种类 通过过滤器净化空气 脏污的空气 洁净度洁净度最佳气流最佳气流(风速风速):0.5ms以下以下空调机空调机 气流分布气流分布:室内空间中空气的流态室内空间中空气的流态气流分布气流分布什么样的温、湿度人感到舒适什么样的温、湿度人感到舒适A A冬季冬季热量热量夏季夏季能量守恒能量守恒外界环境外界环境室内怎样才能冬暖夏凉？室内怎样才能冬暖夏凉？空调系统空调系统 American Standard Inc.1999第二节制冷剂（冷媒）空调基本原理空调基本原理单位面积所受的力，以P表示。单位是帕斯卡或公斤/平方厘米。绝对压力（公斤/平

9、方厘米绝对或公斤/厘米绝对）以绝对真空条件下的压力为零所测得的压力。表压（公斤/平方厘米G或公斤/平方厘米表压）压力表测得的压力为表压，标准大气压的表压为零。表压绝对压力绝对压力=表压表压+大气压大气压制冷术语压力制冷术语压力测定压力测定压力 绝对压力绝对压力(MPa abs)表压表压(Mpa G)+大气压大气压0.1(MPa abs)绝对压力和表压绝对压力和表压 表表压压 01.12.1(Mpa abs)大气压大气压 0.1绝绝对对压压力力 0绝对真空绝对真空 P-h曲线图曲线图 绝对真空为零绝对真空为零 表压表压 大气压为零大气压为零-0.112(Mpa G)绝对压力绝对压力（1 1）长期

10、使用下仍保持化学热性质稳定，不易分解。）长期使用下仍保持化学热性质稳定，不易分解。（2 2）不可燃，不爆炸。）不可燃，不爆炸。（3 3）无毒性，无刺激性。）无毒性，无刺激性。（4 4）不腐蚀金属。）不腐蚀金属。（5 5）对冷冻机油无影响，且溶解性好。）对冷冻机油无影响，且溶解性好。（6 6）电器绝缘性好。）电器绝缘性好。（7 7）传热率高。）传热率高。（8 8）使用简易，且泄漏时容易发现。）使用简易，且泄漏时容易发现。（9 9）常温时，较低压力下能液化。）常温时，较低压力下能液化。（1010）低温时在大气压以上的压力下蒸发。且蒸发潜热较大。）低温时在大气压以上的压力下蒸发。且蒸发潜热较大。（1

11、111）价格便宜，供货充足，容易获得。）价格便宜，供货充足，容易获得。能够满足以上条件的冷媒在目前看来只有氟利昂是最佳选择被广泛应能够满足以上条件的冷媒在目前看来只有氟利昂是最佳选择被广泛应用着，但有一点必须注意，虽然没有毒性，但由于其比重较大，容易用着，但有一点必须注意，虽然没有毒性，但由于其比重较大，容易滞留，且无色，无臭，因而会引起氧气不足而引起的窒息事故。滞留，且无色，无臭，因而会引起氧气不足而引起的窒息事故。制冷剂制冷剂-要求要求制冷剂制冷剂大气寿命（年）大气寿命（年）ODPODP（臭氧消耗潜能值）（臭氧消耗潜能值）GWPGWP（全球变暖潜能（全球变暖潜能值）值）R22R2211.8

12、11.80.0340.03419001900R123R1231.41.40.0120.012120120R134aR134a13.613.60 016001600环境友好性ODP是相对于是相对于HFC-11的比较指标，的比较指标，GWP是相对于二氧化碳的比较指标。是相对于二氧化碳的比较指标。大气寿命是被分解到一半数量时需要的时间。大气寿命是被分解到一半数量时需要的时间。氟利昂同环境的问题氟利昂同环境的问题排放到大气的氟利昂未被分解而到达成层圈氯同臭氧发生反应臭氧层被破坏太阳的强紫外线将氟利昂分解氯放出太阳光强紫外线进入地表紫外线增加皮肤癌要因R12反应破坏clclo3O2OFFFFCClClC

13、ClCl太阳的强紫外线臭氧层太阳紫外线臭氧层（氟）（氯）（碳）大地大气超高层大气成层圈对流圈氟利昂臭氧层臭 氧 层 破 坏有害紫外线20Km40Km120Km安全性制冷剂安全性分类由一个字母和一个数字组成，大写字母制冷剂安全性分类由一个字母和一个数字组成，大写字母A，B，C表示毒性危害表示毒性危害程度，数字程度，数字1,2,3表示燃烧性危害成都表示燃烧性危害成都常用制冷剂（冷媒）常用制冷剂（冷媒）sR-22sR-123sR-134asR-407CsR-410A制冷剂制冷剂-R22R-22 R-22 在在-40.8-40.8o oC C开始沸腾开始沸腾制冷剂的特性制冷剂的特性R-22沸点沸点制冷

14、剂制冷剂制冷量又称冷量，是单位时间里由制冷机（空调器）从低温物体向高温物体所转移的热量。单位时间内由空调器产生的热量（电热型）或空调器从外界吸热后向室内输送的热量（热泵型）称为制热量，单位与制冷量相同。单位：标准单位:瓦（W）或千瓦（KW）！1W=0.86Kcal/h1W=0.86Kcal/h或或1KW=860kcal/h1KW=860kcal/h冷吨:1吨0度的水在1昼夜(24小时)内变为0度的冰所对应的制冷能力。分为美国冷吨和日本冷吨。！1 1美国冷吨美国冷吨=3024kcal/h=3.517kw=3024kcal/h=3.517kw！1 1日本冷吨日本冷吨=3320kcal/h=3.86

15、1kw=3320kcal/h=3.861kw制冷量制冷量机组制冷量的计算公式：Q=G*T*C Q：制冷量，KWG：水流量，m3/s T：进出水温差，C：水的比热容，4.1810 J/(kg)其中，进出水温差T除特殊工况机组，通常都为5，即在机组的额定制冷量下（压缩机全部加载），水流量为额定时，机组可以将进出水拉低5度温度差，即使进水20度，出水也只能到15度。工况工况名称名称室内空气状态室内空气状态室外空气状态室外空气状态干球温度干球温度()()湿球温度湿球温度()()干球温度干球温度()()湿球温度湿球温度()()额定制额定制冷工况冷工况27193524额定热泵额定热泵制热工况制热工况20_

16、76额定电热额定电热制热工况制热工况21_空调机的额定工况空调机的额定工况热交换器（盘管）热交换器（盘管）空气空气制冷剂制冷剂制冷工况制冷工况-40.8C 解答：一，湿空气及焓湿图解答：一，湿空气及焓湿图湿空气参数：温度t，比焓h，含湿量d，相对湿度，压力P（干空气分压力Pg和水蒸气分压力Pq）含湿量d：每千克干空气所含水蒸气量 比焓h：表示物质系统能量状态的一个参数。相对湿度：反应湿空气饱和程度，水蒸气分压力Pq与饱和水蒸气分压力Pqb的比值。为简化计算，将湿空气四个参数按公式绘制成图-焓湿图，只要已知任意两个参数（在某一大气压下），其他参数也就确定。解答：一，湿空气及焓湿图解答：一，湿空气

17、及焓湿图四条基本线条：1，与水平线接近平行的是等温线2，垂直线是等含湿量线3，与垂直线成45度，相互平行的斜线是等比焓线4，曲率在变化的曲线是等相对湿度线，最下面一根为饱和线，饱和线下的空气状态是不存在的湿球表面层的空气属于饱和空气，与周围空气近似无能量交换，处于等比焓线上，图中某状态点与饱和线的交点为湿球温度。图中某状态点做等湿降温，与饱和线交点为露点温度，若再降温，将出现凝结水。解答：二，湿度对人体的影响解答：二，湿度对人体的影响在一定温度下，空气中相对湿度的大小，而且空气中水蒸气含量接近饱和的程度，相对湿度越高，空气中水蒸气分压力越大，人体汗液蒸发量越少。在高温时，室内空气湿度大，会增加

18、人体的闷热感；在低温时，由于空气潮湿增强了导热和辐射，会增加人体的寒冷感。解答：三，冷媒命名解答：三，冷媒命名1，无机化合物 相对分子量加上700，比如氨NH3，分子量17，编号R717.2，有机化合物 A,卤代烃及碳氢化合物 自右向左第一位，氟原子数，第二位氢原子数加1，第三位碳原子数减1，第四位碳键个数。比如二氯三氟乙烷C2HF3CL2，编号R123.B,混合制冷剂 由制冷剂编号和组成的质量分数 C,其他有机化合物 按照GB/T77882008执行制冷剂编号前加R，为技术性前缀符号，主要用于样本，说明书等。制冷剂编号前加HFC，为非技术性前缀符号，主要用于环保，宣传类书等 解答：四，名义工况解答：四，名义工况机组名义工况时蒸发器水侧污垢系数为0.018m2/KW,冷凝器水侧污垢系数为0.044m2/KW。制冷设备术语JB/T7249-94定义，在规定工况下，COP表示制冷量与轴功率之比，EER表示制冷量与总输入功率之比。