空调基础知识及制冷原理

空调的基础知识及制冷原理,主要内容,什么是制冷？什么是空调？热力学基础知识制冷的基本原理制冷方法的分类常用的制冷方法简介分布式能源系统,制冷：利用人工的方法，把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境介质的温度，并使之维持一定时间。实质：将热量从被冷却对象中转移到环境中。,什么是制冷？,制冷=冷却？,冷却：自发进行；温度不可能低于环境的温度。,制冷：非自发过程，需消耗外界能量；温度可以低于环境温度。,2020/4/30,调节湿度调节温度调节气流净化空气,什么是空调？通过一定的技术手段，使被调节空间的空气保持一定的温度、湿度、流动速度以及洁净度、新鲜度。（创造合适的室内气候环境、创造舒适的“人工气候”）,冷热源系统：1锅炉；2给水泵；3回水滤器；4疏水器；5制冷机组；7冷却塔；8冷却水循环泵；9冷水管系;,2020/4/30,通风装置：把室外的新鲜空气吸进室内进行换气的装置。暖气装置：加热室内或吸进来的新鲜空气，使室内加温（有时还除湿）的装置。冷气装置：对室内或吸进来的新鲜空气进行冷却或除湿的装置。空气净化装置：除去室内存在的灰尘及难闻气味，使空气净化的装置。,空调的一般组成,2020/4/30,1、汽化物质从液态转变为气态的过程。汽化的方式：蒸发（表面汽化）、沸腾（表面及内部同时汽化）。加快汽化的措施：提高温度、降低表面压力。2、液化物质从气态转变为液态的过程。加快液化的措施：降低温度、提高压力。,热力学基础知识,2020/4/30,3、显热和潜热,显热：不改变物质状态只引起物质温度变化的热量。潜热：不改变物质温度只改变物质状态的热量。,热力学基础知识,2020/4/30,4、空气湿度绝对湿度：单位容积空气中所含水蒸气的数量。相对湿度：在某一温度下，空气中实际含水蒸气量（以重量计）与空气在该温度下所能含水蒸气量之比。湿度的测量通常用干湿球温度计（干湿计）,热力学基础知识,2020/4/30,干湿计：即有干球温度计和湿球温度计的装置。,热力学基础知识,若干球温度计和湿球温度计差值大，空气的相对湿度怎样？,2020/4/30,1、制冷的基本思路,利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。,制冷基本原理,2020/4/30,2、制冷循环,提高压力，强制冷却，使制冷剂从气体转化为液体而放出热量。,制冷基本原理,空调用制冷技术属于普通制冷。,1.按制冷技术的温度划分普通制冷120K(-153)深度制冷120-20K低温制冷20-0.3K超低温制冷0.3K,以机械能或电能为补偿以热能为补偿,2.按补偿能量的形式（或驱动方式）,按制冷工作原理划分,物质相变（固体融化制冷、固体升华制冷、液体汽化制冷）气体膨胀制冷热电制冷涡流管制冷磁制冷其他新型制冷（热声制冷、氦稀释制冷、化学制冷）,液体汽化制冷：利用液体气化吸热原理。如：蒸汽压缩式制冷蒸汽吸收式制冷蒸汽吸附式制冷蒸汽喷射式制冷,固体相变（融化和升华）,纯水冰融化：只能制取0以上的温度。(标准大气压下）,冰盐融化：,冰融化吸热盐溶解吸热,能制取0以下的温度,冰盐种类制冷温度冰盐浓度,干冰融化、升华：常压下升华温度为-78.5。,水的相平衡图,标准大气压101325Pa下，纯水冰的融化温度为273.15K,2020/4/30,四个必要组成部分:压缩机冷凝器节流（膨胀）装置蒸发器,液体气化制冷蒸汽压缩式制冷,常用的制冷方法简介,四大金刚,2020/4/30,常用的制冷方法简介,2020/4/30,压缩机：作用：提升压力低压（低温）气体被吸入压缩机并被压缩成高压（高温）气体。冷凝器：从压缩机出来的高温制冷剂气体进入冷凝器，在一定压力下释放热量变成液体。高温制冷剂在冷凝器中冷凝。,常用的制冷方法简介,常用的制冷方法简介,2020/4/30,节流装置(膨胀阀)：液体经过节流装置使压力下降。孔板、热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管等,常用的制冷方法简介,蒸发器：液体制冷剂进入蒸发器蒸发为气体。制冷剂在蒸发器中吸收热量。,常用的制冷方法简介,2020/4/30,四、制冷剂,制冷剂是制冷循环中传热的载体，通过状态的变化吸收和放出热量，因此要求制冷剂在常温下很容易气化，加压后很容易液化，而且在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量。同时制冷剂还应具备以下的性质：不易燃易爆；无毒；无腐蚀性；对环境无害。制冷剂的英文名称为refrigerant，所以常用其头一个字母R来代表制冷剂，后面表示制冷剂名称，如R22、R134a等。,2020/4/30,(一)氟利昂(Freon)类制冷剂：氟里昂（R-22）是老式制冷剂，它破坏大气中的臭氧层，使太阳的紫外线直接照射到地球，对植物和动物造成伤害。国际环保组织决定，至2014年全球禁止使用22制冷剂。,使用R22制冷剂破坏臭氧层,2020/4/30,(二)新型环保制冷剂R134a（四氟乙烯）,R134a在大气压下的沸腾点为-26.9，在98kPa的压力下沸腾点为-10.6。如果在常温常压下将其释放，R134a便会立即吸收热量开始沸腾并转化为气体，对R134a加压后，它也很容易转化为液体。,2020/4/30,五、冷冻润滑油（简称冷冻油）(一)冷冻油的作用1、润滑：冷冻油可润滑压缩机轴承、活塞、活塞环、曲轴、连杆等运动件表面，减少运动阻力和磨损，降低功率消耗延长使用寿命。2、密封：冷冻油渗入油封密封处防止漏油，同时在活塞环与缸壁间形成油膜防止制冷剂泄漏。3、冷却：冷冻油能及时带走摩擦表面产生的热量，防止压缩机温度过高。4、降低压缩机噪声：冷冻油在摩擦面间可起到缓和两零件冲击减小运动噪声的作用。,2020/4/30,(二)冷冻油的种类与选择1、冷冻油的种类1)国产冷冻油：有13、18、25、30四种牌号（按粘度）2)进口冷冻油：SUNISO系列3GS、4GS、5GS冷冻油。3)聚脂类润滑油(ESTER):由多元醇酯基础油和添加剂配成，用于R134a制冷剂的润滑（前两种属矿物油，与R134a不相容）。2、冷冻油的选择使用R134a制冷剂一般选ESTER润滑油。,2020/4/30,1）将原来的矿物型冷冻油更换为合成型冷冻油（因为矿物型冷冻油与R134a不互溶）；2）更换新型连接软管及密封橡胶件；（新型管的表面一般都印有R134a专用的标记，这种管其内部增补了尼龙树脂层，外层为氢化晴聚丁橡胶）。,使用134a注意事项,压缩式制冷和吸收式制冷,制冷剂回路：,溶液回路（二元溶液）：,升压,蒸发、冷凝、降压,液体气化制冷蒸汽吸收式制冷,工质对的要求：两种液体互溶性好，且具有不同的沸点。氨水吸收式制冷机溴化锂吸收式制冷机,常用的制冷方法简介,压缩式制冷和吸收式制冷比较,液体气化制冷吸附式制冷,(a)白天脱附,(b)夜间吸附制冷,常用的制冷方法简介,吸附制冷工质对（吸附剂、制冷剂）沸石水硅胶水活性炭甲醇活性炭氨,常用的制冷方法简介,工质,压缩式制冷