空调的原理解释pptConvertor.doc

一,空调的初步认识1.1 空气调节实现对某一房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行 调节与控制，并提供足量的新鲜空气。1.2 制冷利用制冷剂由液体状态汽化为蒸气状态过程中吸收热量，被冷却介质因失去热量 而降低温度，达到制冷的目的。1.3 制冷机实现制冷所必需的机器和设备 1.4 制冷剂制冷机使用的工作介质 热泵将低温热源的热能转移到高温热源的装置 1.5 制冷循环制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程1.6 压缩机压缩低温低压制冷剂气体，使其成高温高压气体 1.7 冷凝器冷却经制冷压缩机压缩后的高温制冷剂蒸汽并使之液化的热交换器 1.8 蒸发器制冷系统中使制冷剂液体吸热蒸发为气体的热交换器 1.9 节流阀用改变通道的过流面积或长度来控制流体流量的阀。 1.10 室内机室内热交换器 室外机室外热交换器二,空调基本原理 2.1（蒸气压缩式）制冷循环制冷循环2.2 制冷和供热 2.3 制冷供热系数2.3.1 理论制冷系数2.3.2 理论供热系数2.3.3 制冷系数与制热系数关系2.3.4 实际制冷系数总结：实际制冷系统由于制冷剂在冷凝器、蒸发器和管路中存在压力损失，并与外界有热交换，而且，压缩机的实际压缩过程也并非等熵过程，所以，蒸气压缩式制冷的实际循环与理论循环相比，压缩机所消耗的功率增加，实际制冷系数小于理论循环制冷系数。空调的匹数的概念1、在电工学上，1匹是指735W; 2、在空调行业上，1匹机的空调的制冷量约在2500W左右。空调行业上制冷量2300到2700W的空调都可以叫1匹机。2000到2300W的叫小一匹；2700到2900W的叫大一匹2.4 制冷剂与载冷剂2.4.1 制冷剂要求：（一）热力学性质1）制冷效率高，2）压力适中，3）单位窖制冷能力大，4）临界温度高（二）物理化学性质1）与润滑油的互溶性，2）导热放热系数高，3）密度、黏度小，4）相容性好制冷剂分类（一）氟利昂，饱和碳氢化合物卤族衍生物的总称（二）无机化合物，氨，二氧化碳（三）混合溶液，R410a,R407c（四）不完全卤化氟醚化合物制冷剂与载冷剂2.4.2 载冷剂将制冷装置产生的冷量远距离输送，需要一种中间物质，在蒸发器内被冷却降温，然后再用它冷却被冷却物，这种物质称为载冷剂要求：1）在使用温度范围内，不凝固不气化2）无毒，化学稳定性好，对金属不腐蚀3）比热大，输送一定冷量所需流量小4）刻度小，黏度小5）导热系数大6）来源充裕，价格低廉常用载冷剂：水（冷冻水），盐水，有机化合物及其水溶液三，空调系统3.1 压缩机作用：在蒸气压缩式制冷装置中，是关键设备。 对系统输入功，创造循环需要的运行条件。对系统的性能、噪声、振动、使用寿命和节能有着决定性的作用。根据具体使用条件，有各种类型的制冷压缩机。分类3.1.1 活塞式压缩机简单分类（一）按压缩机气缸段数（级数）可分为： （1）单段压缩机（单级）：气体在气缸内进行一次压缩。 （2）双段压缩机（两级）：气体在气缸内进行两次压缩。 （3）多段压缩机（多级）：气体在气缸内进行多次压缩。（二）按压缩机的气缸位置（气缸中心线）可分为： （1）卧式压缩机，气缸均为横卧的（气缸中心线成水平方向）。 （2）立式压缩机气缸均为竖立布置的（直立压缩机）。 （3）角式压缩机，气缸布置成L型、V型、W型和星型等不同角度的。基本构造机体：它是压缩机的机身，用来安装和支承其他零部件以及容纳润滑油。传动机构：压缩机借助该机构传递动作，对气体作功，它包括曲轴、连杆、活塞等。配气机构：它是保证压缩机实现吸气、压缩、排气过程的配气部件，它包括吸、排气阀片，阀板和气阀弹簧等。润滑油系统：它是对压缩机各传动摩擦偶合件进行润滑的输油系统，它包括油泵、油过滤器和油压调节部件等。轴封装置：在开启式压缩机中，轴封装置用来密封曲轴穿出机体处的间隙，防止泄漏，它包括托板、弹簧、橡胶圈和石墨环等。3.1.2 滚动转子式压缩机特点：1.回转式制冷压缩机亦属于容积式压缩机，与活塞式压缩机相比，容积效率高，运转平稳，可实现高速化及小型化；2.采用回转式制冷压缩机已成为压缩机的发展潮流之一。 基本结构 滚动转子式压缩机与往复活塞式压缩机相比，具有下列特点：1、零部件少，结构简单2、易损零件少，运行可靠3、没有吸气阀片，余隙容积小，输气系数较高4、在相同的冷量情况下，压缩机体积小、重量轻、运转平衡5、加工精度要求较高6、密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大3.1.3 涡旋式压缩机工作过程涡旋式制冷压缩机有如下特点：优点：1、效率高：没有余隙容积，故不存在引起输气系数下降的膨胀过程。机壳内腔为排气室，减少了吸气预热，提高了压缩机的输气系数。相邻两室的压差小，气体的泄漏量少。无吸、排气阀，可靠性高，噪声低。2、转矩变化幅度小、振动小。3、体积可缩小40，重量减轻15，结构简单，运行平稳、可靠，噪声可降低23dB（A），具有较高的EER值。允许带液压缩 问题：涡线体型线加工精度非常高，必须采用专用的精密加工设备。密封要求高，密封机构复杂。3.1.4 螺杆式压缩机双螺杆式压缩机 分为吸气、压缩、排气3个过程 (1) 吸气过程：如图(a)所示，阳转子带动阴转子旋转至A点，由阴阳转子凸凹齿槽、啮合密封线、气缸和端盖构成的V型密封空间与吸气口相通，其体积由最小值向最大值变化。当转子旋转至B点位置时， 此V型密封空间开始不与吸气口相通，该空间容积到达最大值V1，吸气过程制冷剂压力为P1。(2) 如图(b)所示，从B点起,阴阳转子继续旋转，两转子形成的密封啮合线向排气侧移动，V型密封空间体积逐渐减小，此空间中的制冷剂被压缩，此过程进行到位置C，V型密封空间开始与排气口相通，此时V型密封空间体积为V2，压力增至P2。比值V1/V2称之为螺杆压缩机的内容积比。(3)排气过程： 如图(c)所示，从C点起，阴阳转子继续旋转，V型密封空间中的制冷剂被压入排气管，直至转子旋转至D点，V型密封空间中的气体被完全排出，排气过程结束。螺杆式压缩机油的主要作用：1) 冷却：喷入的油呈微滴状，与被压缩的气体混合，由于极大的换热表面能迅速吸收气体的压缩热，冷却被压缩的介质而大大降低了排气温度。2)润滑：在喷油螺杆压缩机中，油品润滑转子和轴承。3)密封：在喷油螺杆压缩机内有多条泄漏通道，都 是狭长的间隙，压缩机油强化了密封效果，使空气泄漏量降低。4)降噪:压缩机油是粘性流体，对声能和声波有良好的吸收和阻尼作用5)动力: 液压的模式给压缩机上载和卸载螺杆压缩机特点：1、转速高，重量轻，体积小，占地面积小以及排气脉动低2、没有往复质量惯性力，动力平衡性能好，运转平稳，机座振动小，基础可作得较小3、强制输气4、用了滑阀调节，可实现能量无级调节5、相同的压力比下，排温比活塞式低得多，因此单级压力比高6、没有余隙容积，因而容积效率高7、对湿压缩不敏感。适用于工况变化很大的热泵空调机组3.1.5 离心式压缩机离心式压缩机依靠叶轮旋转产生的离心力作用，将吸入的低压气体压缩成高压状态。离心式制冷压缩机的分类单级离心式压缩机；(主轴上设一个叶轮)多级离心式压缩机。(主轴上设多个叶轮)特点:1.制冷能力大，大型离心式制冷压缩机的效率接近现代大型立式活塞式制冷压缩机；(适用于大型中央空调系统及石化工业使用)2.结构紧凑，质量轻，比同等制冷能力的活塞式制冷压缩机轻8090，占地面积越减少一半；3.没有磨损部件，工作可靠，维护费用低；4.运行平稳，噪声低。并且运行时制冷剂不与润滑油混合。 (因而在蒸发器及冷凝器的换热表面不形成油膜，换热性能好)局限：对于材料强度、加工精度及制造质量均要求较高；更适合大型或特殊用途的场合，小型机效率较低3.2 换热设备蒸发器与冷凝器是制冷系统中制冷循环的基本设备，均属换热设备，制冷剂在冷凝器中放出热量，在蒸发器中吸收热量，实现制冷循环过程 。特点： 压力温度变化范围窄； 传热温差小； 与制冷系统匹配；3.2.1 冷疑器1.冷凝器是一个使制冷剂向外放热的换热器。压缩机的排气（或经油分离器后）进入冷凝器后，将热量传递给周围介质水或空气，制冷剂蒸气冷却凝结为液体。冷凝器按其冷却介质和冷却方式分类水冷式冷疑器分类冷却水用来冷却冷凝器的水冷却塔带走冷却水热量的设备板式冷凝器风冷式冷疑器蒸发冷却式冷凝器优点是：（1）用水量少；（2）结构紧凑，可安装在屋顶上，节省占地面积。蒸发式冷却冷凝器的耗水量少，特别适合用于缺水和气候干燥的地区特别适用于缺水地区，通常安装在制冷机房的屋顶上。缺点是：冷却水不断循环使用，水垢层增长较快，需要使用经过软化处理的水。3.2.2 蒸发器蒸发器是从制冷环境吸热的换热器。它利用液态制冷剂在低压（低温）下沸腾，转变为蒸气并吸收被冷却物体或介质的热量（吸收热量主要是气化潜热） ，达到制冷目的。因此蒸发器是制冷系统中制取冷量和输出冷量的设备。按供液方式分 ：满液式，非满液式（干式），循环式，喷淋式冷却水的壳管式蒸发器（干式）铜管-翅片式蒸发器其他类型套管式蒸发器 套管式蒸发器结构如套管式冷凝器，一般用于小型氟系统。外管为无缝钢管，内管好可以是一根或多根铜管，可以用光管也可以是强化传热管。一般被冷却的液体载冷剂可以在内外管的环形空间中流动，也可以在内管中流动。套管式蒸发器结构紧凑，表面传热系数高。但有水易冻结和除水垢困难等缺点。3.3 节流机构和辅助设备3.3.1 节流机构 减小制冷剂流量，增大制冷剂通路的截面积，使制冷剂降压, 膨胀吸热.电子膨胀阀 从控制实现的角度来看，电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器 3 部分构成，通常所说的电子膨胀阀大多仅指执行器电子膨胀阀与热力膨胀阀的比较a.驱动方式驱动板向电子膨胀阀输出电信号,从全闭到全开状态其用时仅需几秒钟b.电子膨胀阀的适用温度低对于热力膨胀阀，感温包内部的感温介质的压力变化大大减小，严重影响了调节性能。c.电子膨胀阀的过热度设定值可调只需改变一下控制程序中的源代码，就可改变过热度的设定值。d.电子膨胀阀可起到节能的作用e.适应机电一体化的发展要求3.3.2 四通换向阀3.3.3 其它设备1）储液器 在制冷系统中起稳定制冷剂流量的作用，并可用来存储液态制冷剂。分式和卧式两种。安装在冷凝器下面，故又称高压储液器（罐），一般设有安全阀。2）气液分离器 分离来自在蒸发器出口的低压蒸气中的液滴，防止制冷压缩机发生湿压缩甚至液击现象。3）过滤器和干燥器 过滤器用来清除制冷剂蒸气和液体中的铁屑、铁锈等杂质。 干燥器除去水分，以防冰堵。 实际应用中一般将两者结合，称干燥过滤器。4）油分离器 惯性式、洗涤式、离心式、过滤式油分离器。将高压气态制冷剂与润滑油分离，以减少油进行冷凝器蒸发器，造成换热影响。按承担室内热负荷、冷负荷各湿负荷的介质分类3.4 暖通空调种类 按空气处理设备的集中程度分类1）集中式系统空气集中于机房内进行处理，而房间内只有空气分配装置2）半集中式系统对室内空气处理的设备分设在各个被调节和控制的房间内，而又集中部分处理设备，如冷冻水或热水集中制备或新风进行集中处理。（全水系统，空气-水系统）3）分散式系统对室内进行热湿处理的设备全部分散于各房间内。（空调器）按用途分类1）舒适性空调系统简称舒适空调，为室内人员创造舒适健康环境的空调系统。2）工艺性空调工业空调，为生产工艺过程或设备运行创造必要环境条件的空调系统。3.4.1 全水系统1、热媒或冷媒：在采暖与空调系统用来传递热能的媒介物（介质，中间物质）称为热媒或冷媒（载冷剂）2、全水系统：全部用水作为介质传递室内热负荷，冷负荷的系统。3、分类：供热、供冷、即供冷又供热（双效）4、组成：热源（冷源）管道系统末端设备（供热或供冷）5、末端装置散热方式：自然对流（散热器）； 强迫对流（风机盘管）风机盘管3.4.2 空气水系统1. 工作原理： 由空气和水共同承担室内冷、热湿负荷的系统。除了向室内送入处理后的空气，还在室内设有以水为介质的末端空气处理设备。2.系统形式：（1）空气水风机盘管系统在房间内设风机盘管（2）空气-水诱导系统在房间内设诱导管（带盘管）（3）空气-水辐射管系统在房间内设辐射板组合式空调机组组合空调机组（组合式空调器，俗称风柜），根据用途可分为：新风机组、变风量机组、净化机组等。由于用途不同，各类组合空调机组可由不同功能段（空气混合、均流、过滤、冷却、加热、加湿、送风机、回风机、中间、消声等）组成。3.4.3 多联机空调系统工作原理： 通过变频等手段调节压缩机输气量，并控制空调系统的风扇、膨胀阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。 特点： 精确的冷媒控制技术电子膨胀阀 可靠的油控制技术回油系统 快速强效制热技术变频启动时频率高 低碳环保技术 制冷剂R410a 节能效果优越变频压缩机先启动，变频风扇 控制智能方便中央控制，独立控制2.4.4 全空气系统1.定义：完全由空气来承担房间冷热湿负荷的系统2.工作方式:向房间输送冷热空气，来提供显热冷量和潜热冷量3.空气处理：冷却、去湿处理空气集中空调机房内空气处理机来完成。在房间内不再进行补充冷却：但加热可在机房或房间完成属等中空调.4.机房、热源、冷源，机房一般设于空调房间外，如地下室，房顶间全空气空