城市轨道交通车站空调与通风系统（中篇共上中下3篇）

车站空调与通风系统维护制冷概述目录专题引入1制冷概述2总结3一、专题引入思考：为什么要学制冷原理？轨道交通车站属于大型建筑，其空气调节系统涉及到热工学、制冷原理等基础知识，从事轨道交通车站空调系统维护人员需要有热工学、制冷原理的知识储备，才能够在工作中解决系统运行过程中出现的专业技术问题。因此，本章重点介绍热工学、制冷原理的基本知识，并由此掌握冷热源设备的组成。一、什么是制冷？制冷就是使自然界的某物体或空间温度达到低于周围环境温度，并在一定时间内维持该温度。实现制冷有两种途径：（一）天然冷源；（二）人工冷源。（一）天然冷源深井水天然冰天然冷源具有价廉和不需要复杂技术设备等优点。受时间、地区等条件限制。不宜用来大量获取0℃以下温度。（二）人工冷源19世纪中叶，第一台机械制冷装置问世，人类开始采用人工冷源。也称为人工制冷，是利用人工方法，依靠一定的机械装置，通过工质的状态变化，消耗一定的能量（电能、热能、太阳能等）来达到人工制冷的目的。三、总结空气调节用制冷技术属于普通制冷范畴，主要采用液体气化制冷法，其中包括蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷。本书重点讲述单级蒸汽压缩式制冷。吸收式制冷和喷射式制冷作简单介绍。作业什么是制冷？制冷的途径有哪些？举例说明什么是天然冷源？有什么优缺点？人工冷源是什么？空气调节用制冷技术主要采用什么制冷方法？本专题结束Thankyou!车站空调与通风系统维护热工学基础目录专题引入——热工学基础1基本概念2热力学定律3总结4专题引入思考：为什么要学热工学基础？要了解和掌握制冷原理，必须具备有一定的热力学知识，本单元主要介绍空调制冷经常使用的热力学第一定律、热力学第二定律、热力过程在T-S图或p-v图图上的表达。热力学是从物理的热学发展而来，是研究与热现象有关的能量转换规律的一门学科。工程热力学是热力学的重要分支，是从工程应用的角度研究热能与机械能相互转换的规律。专题引入

热工学基础工程热力学

传热学工程热力学主要研究热能与机械能相互转换规律的一门科学。传热学主要研究热量传递过程的一门科学。工程热力学简介热电厂(热能

机械能)汽车(热能

机械能)飞机(热能

机械能)冰箱(机械能

热能)

能源的利用伴随着社会的发展，能源(特别是热能)利用的原理是什么？工程热力学将会告诉我们。专题引入N.L.S.Carnot卡诺(1796~1832年)●1824年发表了著名的论文“火的动力的思考”,阐述了卡诺循环及卡诺定理。（法国）J.R.Mayer迈耶(1814~1878年)●1842年提出了能量转换定律。（德国）H.L.Helmholtz亥姆霍兹(1814~1878年)

●1847年推导出能量转换定律。（德国）L.Kelvin开尔文(W.Thomson,1824~1907年)●1848年建立了热力学温标。并在其著作中首次使用“Thermodynamic”一词。（英国）R.J.E.Clausius克劳修斯(1822~1888年)●1850年第一个阐述了两个基本规律：热力学第一、第二定律。他还提出"热力学能"U和"熵"S的概念W.J.M.Rankine朗肯(1820~1872年)●1853年提出“热效率”概念，并于1854年提出p-v图，1859年出版第一本热力学教科书。（英国）热力学发展简史N.A.Otto奥托(1832~1891年)

●1876年制造了使用Otto循环的内燃机。（德国）G.B.Brayton布雷顿(1830~1892年)●1876年制造了使用Brayton循环的内燃机。（美国）J.W.Gibbs吉布斯(1839~1903年)●1878年发表"相律"，并建立了T-s图和多相系平衡的热力学分析方法。（美国）R.C.K.Diesel狄塞尔(1858~1913年)●1897年提出了实用的Diesel内燃机循环。第一定律时间、人物和事件。（德国）vanderWaals范得瓦尔斯(1837~1923年)●1873年提出了实际气体状态方程，并由此获得1901年诺贝尔物理学奖。（荷兰）K.Onees昂尼斯(1853~1926年)●1908年液化了世界上最后一种气体氦，研究低温下物质的性质并发现超导现象，因此获得1913年诺贝尔物理学奖。（荷兰）热力学发展简史蒸汽动力装置能量转换装置示例燃气轮机装置能量转换装置示例燃气轮机的工作原理将高温、高压油气燃烧物喷向涡轮叶片，使涡轮高速旋转，从而产生动力和带动自身各部附件工作。内燃机装置能量转换装置示例内燃机的工作原理利用燃料在汽缸内燃烧产生的热能，通过气体受热膨胀推动活塞移动，再经过连杆传递到曲轴使其旋转做功。能量转换装置示例制冷装置思考题：蒸汽动力循环能量发生了哪些形式的转化？项目一、基本概念一、 工质二、 热力系统三、 工质的热力状态及状态参数四、 理想气体状态方程五、 热力过程一、 工质热能与机械能之间的转换必须借助相关的转换设备和载体。设备一般是指热力设备（热机），而载体一般是指工质，即能够装载能量的物质。能量与物质实质上是不可分割的，能量可以认为是物质运动的量度。工程上所遇到的工质是多种多样的，有气态、液态、固态。液态与气态具有良好的热膨胀性和流动性，在工程上应用广泛，如：水、水蒸气、湿空气、烟气、制冷剂等。二、工质的热力状态及状态参数在热力设备中，能量的相互转换与转移是通过工质吸热或放热、膨胀或压缩等变化来实现的。例如，锅炉中燃料燃烧生成的高温烟气将锅筒中的水加热成为高温热水，即高温烟气与水之间的温差导致热量的转移。将工质在某一瞬间的表现出来的宏观热力性质状态称为热力状态或状态，用来描述状态的各宏观物理量，称为工质的状态参数，简称状态参数。二、工质的热力状态及状态参数工质的状态由工质的状态参数来描述。工质状态发生变化，其状态参数也相应发生变化。工质发生状态变化的终状态参数变化值仅与初、终状态有关而与工质状态变化的途径无关。图1-3工质状态变化过程式中：x—工质的某一状态参数例：温度变化山高度变化数学上：点函数二、工质的热力状态及状态参数总结状态参数的特征如下：①状态确定，则状态参数也确定，反之亦然；②状态参数的积分特征：状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关。二、工质的热力状态及状态参数常用的状态参数有温度（T）、压力（p）、体积（V）或比体积v（密度）、热能（U）、焓（H或i）、熵（S）等.温度（T）、压力（p）、比体积（v）可以通过仪器、仪表等直接或间接测量称为基本状态参数;其他参数只能由基本状态参数间接计算求得，称为导出参数。二、工质的热力状态及状态参数强度参数与广延参数强度参数：与物质的量无关的参数如压力

p、温度T广延参数：与物质的量有关的参数可加性如

质量m、容积

V、内能

U、焓

H、熵S比参数：比容比内能比焓比熵单位：/kg/kmol具有强度量的性质

热力学第零定律温度的热力学定义:热力学第零定律（R.W.Fowler）

如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则两个系统彼此必然处于热平衡。温度测量的理论基础处于同一热平衡状态的各个热力系，必定有某一宏观特征彼此相同，用于描述此宏观特征的物理量

温度。(一）温度(一）温度宏观看，温度可以描述物体的冷热程度。如两个存在温差的物体互相接触，冷物体变热，热物体变冷，经过足够长时间，两物体温度趋于一致。则说明两物体的冷热程度是相同的，即处于热平衡状态。微观角度看，温度实际上是表示大量分子热运动的强烈程度。分子运动学说，理想气体热力学温度与分子热运动的平均动能之间存在如下关系：

工质的热力学温度与其分子平移运动的平均动能成正比。热力学温度比例常数分子平移运动的平均动能(一）温度温度的高低用温标来衡量。国际上用得较多的温标有三种，华氏温标Tf（单位F）、摄氏温标t（单位°C）、绝对温标（又称开氏温标）T（单位K）。绝对温标：纯水的三相点温度（冰、水、汽三相共存平衡时的温度为基准点，规定热力学温度为273.16K，每1K为水三相点温度的1/273.16。摄氏温标：标准压力下水的冰点为零点,沸点为100℃,将水银柱的高度划分为100个等分而得出。(一）温度温度计物质（水银，铂电阻）特性（体积膨胀，阻值）基准点刻度温标温度测量温度不能直接测量，只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。测量温度的仪表有普通温度计、热电偶温度计、双金属温度计、红外线温度计。温度测量仪表很多，如液体温度计、电子温度计、双金属温度计等，空调检测中应用比较多的是液体温度计和电子温度计。（一）液体温度计（二）电子温度计(一）温度图1液体温度计a)棒式b)内标式1—温包2—毛细管3—标尺4—膨胀泡液体温度计又称玻璃管液体温度计和棒式温度计。1)根据测量范围和测量精度要求选取相应分度值的温度计,并要事前进行校验。2)测量温度时,人体要与温度计拉开一些距离,读数时要屏住呼吸,视线与水银液面及标尺线平行,先读小数,后读整数。3)由于水银温度计的热惰性较大,在使用时应提前15min左右将温度计放入被测介质中。(一）温度图2电子温度计

1)使用前应对电子温度计的满度进行调整,测温区开关放在0~30℃处,液晶屏显示出环境温度。按下校准旋钮,调整满度旋钮,使读数为30℃。根据测量温区不同,校正时也可把量程开关放在-30~0℃位置。2)测量制冷系统表面温度时,应将温度计的传感器与被测位置紧密接触。若用于测量空气温度时,应将温度计的传感器放在空间的中间位置。3)使用电子温度计时,要注意不要使其传感器与管道等部件相碰,以免造成损坏。4)在使用电子温度计的过程中,若出现显示器字迹不清楚或满度不能校准时,应及时更换温度计的电池。5)电子温度计不用时,应放在干燥、阴凉、通风处。(一）温度（二）压力宏观上，压力是指垂直作用于容器壁单位面积的力，也称为压强，一般用p表示。即：式中：P—作用于容器壁的总压力，单位N；f—容器壁的总面积，微观角度看，气体分子运动学说认为，气体的压力是气体分子作不规则运动时撞击容器壁的结果。由于气体分子撞击频繁，人们不可能分辨出气体单个分子的撞击作用，只能观测到大量分子撞击的平均结果。国际单位制（SI）规定压力单位是帕斯卡，即Pa。1Pa=1N/m2（二）压力常用压力换算单位1bar=105Pa1MPa=106Pa1atm=760mmHg=1.013

105

Pa1mmHg=133.3Pa1at=735.6mmHg=9.80665

104

Pa（二）压力压力大小通过各种压力表来测量。压力表的原理都是根据力的平衡原理来进行测量。如利用弹簧的弹力、液柱的重力或活塞上的载荷去平衡工质的压力，从而可测量工质的压力。需要注意的是几乎所有的这些压力测量都是在当时当地的大气环境中进行的，受到当地大气压力的影响，故所测量的压力值不是工质气体的实际压力（绝对压力），而是气体的实际压力（绝对压力）与当地大气压力的差值，也称为相对压力，相对压力随大气压力的变化而变化。只有绝对压力p才是状态参数，是定值。，当（二）压力

绝对压力与相对压力当

p>pb表压力pe当

p<pb真空度pvpPePvppb（二）压力例1：某蒸汽锅炉压力表读数=3.23MPa，凝汽器真空表读数=90kPa。若大气压力为1个标准大气压，试求锅炉与凝汽器中蒸汽的绝对压力。解：大气压力为锅炉中蒸汽的绝对压力凝汽器中蒸汽的绝对压力思考题1.表压力或真空度能否作为状态参数?若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化?答：不能,因为表压力或真空度只是一个相对压力.若工质的压力不变,测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化,因为测量所处的环境压力可能发生变化.2.当真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈大还是愈小?答：真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈小.思考题3.没有盛满水的热水瓶,其瓶塞有时被自动顶开,有时被自动吸紧,这是什幺原因?答：水温较高时,水对热水瓶中的空气进行加热,空气压力升高,大于环境压力,瓶塞被自动顶开.而水温较低时,热水瓶中的空气受冷,压力降低,小于环境压力,瓶塞被自动吸紧.大气压力改变,热水能量散失,导致内部压力改变,压力平衡打破。4.用U形管压力表测定工质的压力时,压力表液柱直径的大小对读数有无影响?思考题1、热力系统与外界相互作用有哪些？2、气体的基本状态参数有哪些？导出参数有哪些？3、热力学温标中变化1K，摄氏温度变化多少℃？4、压力表或真空计测量系统压力时读数不变，是否说明系统的压力保持不变？（三）比体积与密度单位质量的工质占有的体积称为比体积。用符号v表示，单位为m3/kg。单位体积的工质所具有的质量称为密度，用符号

表示，单位为kg/m3。比容v［m3/kg]工质聚集的疏密程度物理上常用密度

［kg/m3]比体积与密度互为倒数。因此，对于同一种工质，比体积与密度不是独立的状态参数，而是一致的结果，知其一即可。（四）内能系统的内部储存能又称内能、热力学能。内能是储存在系统内部的能量，它与系统内工质的内部粒子的微观运动和粒子的空间位置有关，是状态参数，是热力状态的单值函数。分子动能（移动、转动、振动）分子位能（相互作用）核能化学能内能（四）内能内能是下列各种能量的总和：（1）分子热运动形成的内动能。它是温度的函数。（2）分子间相互作用形成的内位能。它是比体积和温度的函数。（3）维持一定分子结构的化学能、原子核内部的原子能及电磁场作用下的电磁能等。（四）内能

内能是状态量

U:广延参数[kJ]

u:

比参数

[kJ/kg]

内能总以变化量出现，内能零点人为定说明：注意：对理想气体u=f(T)

拓展：理想气体理想气体是一种假想气体，它必须符合两个假定条件：气体分子本身不占有体积；气体分子间没有相互作用力。根据这两个假定条件，可使气体分子的运动规律得以简化，从而从理论上推导气体工质的普遍规律。所以：理想气体内能u=f(T)

（五）、焓焓是热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量，常用符号H表示。对一定质量的物质，焓定义为H=U+pV，式中U为物质的内能，p为压强，V为体积。单位质量物质的焓称为比焓，表示为h（或i）=u+pv。（五）、焓

（五）、焓焓的应用：（1）系统吸热，焓值升高；放热，焓值降低；（2）对于均匀系统的简单状态变化，由于吸热时系统的温度升高，因此高温物质的焓要高于低温物质的焓；（3）对于相变化，如固体变为液体，固体变为气体即液体变为气体都要吸收热量，所以同种物质的不同聚集状态在同一温度下的焓值不相等，H固〱H液〱H气；（4）对于等温下的化学反应，若反应吸热，化学反应后产物的焓高于反应物的焓；若反应放热，化学反应后产物的焓应低于反应物的焓（六）、熵熵，热力学中表征物质状态的参量之一，用符号S表示，其物理意义是体系混乱程度的度量。熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。在孤立系统中，体系与环境没有能量交换，体系总是自发地像混乱度增大的方向变化，总使整个系统的熵值增大，此即熵增原理。摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热，使熵增加，所以说整个宇宙可以看作一个孤立系统，是朝着熵增加的方向演变的。从一个自发进行的过程来考察：热量Q由高温(T1)物体传至低温(T2)物体，高温物体的熵减少dS1=dQ/T1，低温物体的熵增加dS2=dQ/T2，把两个物体合起来当成一个系统来看，熵的变化是dS=dS2－dS1>0，即熵是增加的。（六）、熵熵的概念

[1]

是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。最初是用来描述“能量退化”的物质状态参数之一，在热力学中有广泛的应用。但那时熵仅仅是一个可以通过热量改变来测定的物理量，其本质仍没有很好的解释，直到统计物理、信息论等一系列科学理论发展，熵的本质才逐渐被解释清楚，即，熵的本质是一个系统“内在的混乱程度”。它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义，按照数理思维从本质上说，这些具体的引申定义都是相互统一的，熵在这些领域都是十分重要的参量。车站空调与通风系统维护热力系统一、热力系统的概念通常把研究对象从周围物体（外界或环境）中分离出来，并分析研究对象与周围物体（外界或环境）之间的能量和物质的交换，这种人为分离出来的研究对象称为热力系统，简称热力系或系统。系统与外界或环境之间的分界面称为边界。边界可能是实际存在的，也可能是假想的虚拟边界。可固定、可变化或运动的。一、热力系统的概念（1）封闭系统（2）开口系统热力系统示意图汽轮机工作原理示意图控制质量系统控制体积系统定义：

由某种边界包围，被取作研究对象的特定物质或空间。分类：

闭口系（封闭系统）

开口系（开口系统）与外界无物质交换。

与外界有物质交换。

二、热力系统的分类绝热系

孤立系

与外界无热量交换。

与外界没有物质交换和能量交换。思考题：热力系与外界相互作用有哪些？无热量交换系统，但可以有功和物质交换。如用隔热材料包裹起来的系统。分类：

二、热力系统的分类二、热力系统的分类工程热力学中，最常见的热力系统是简单可压缩的系统，即系统与外界之间功的交换只有体积变化功（膨胀或压缩做功）。三、热力过程由于系统与外界相互作用而引起的热力系统由一个平衡状态经过连续的中间状态变化达到另一个新的平衡状态的全过程，称为热力过程，简称过程。活塞运动的过程三、热力过程搞清楚几个概念：（一）平衡状态（二）准静态过程（三）可逆过程Thankyou!车站空调与通风系统维护平衡状态（一）平衡状态在不受外界影响的条件下（重力场除外），如果系统的状态参数不随时间变化，则该系统处于平衡状态。平衡的本质：不存在不平衡势

温差—

热不平衡势压差—

力不平衡势化学反应—

化学不平衡势重力势差

—重力不平衡势系统状态参数发生改变是由于存在不平衡势。平衡与均匀平衡：时间上均匀：空间上平衡不一定均匀，单相平衡态则一定是均匀的（一）平衡状态平衡与稳定稳定：参数不随时间变化稳定但存在不平衡势差去掉外界影响，则状态变化若以（热源+铜棒+冷源）为系统，又如何？稳定不一定平衡，但平衡一定稳定（一）平衡状态思考1.热力学中为什幺要引入平衡态的概念?答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态，而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念,是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。Thankyou!车站空调与通风系统维护准静态过程广州铁路职业技术学院陈舒萍2023年2月（二）准静态过程热力过程实质上是热力系统在不平衡势差的作用下，由一个平衡态向另外一个平衡态变化的过程。变化过程中，系统与外界之间就存在能量的转换与传递。平衡状态状态不变化能量不能转换非平衡状态无法简单描述热力学引入准静态（准平衡）过程一般过程：p1

=p0+重物p，Tp0T1=T0突然去掉重物最终p2

=p0T2

=T0pv12..准静态过程：p1

=p0+重物T1=T0假如重物有无限多层每次只去掉无限薄一层pp，Tp0v12...系统随时接近于平衡态准静态过程有实际意义吗？既是平衡，又是变化既可以用状态参数描述，又可进行热功转换疑问：理论上准静态应无限缓慢，工程上怎样处理？准静态过程的工程条件破坏平衡所需时间（外部作用时间）恢复平衡所需时间（驰豫时间）>>有足够时间恢复新平衡

准静态过程（二）准静态过程例如转速n=1500转/分的四冲程内燃机的整个压缩冲程的时间为2×10-2秒,与压强的弛豫时间10-3秒相比，可认为这一过程进行得足够缓慢，因而可以近似地将它当作准静态过程来处理。准静态过程可以用系统的状态图，如p-V图（或p-T图、V-T图）中的一条曲线表示。再状态图中，任何一点都表示系统的一个平衡态，所以一条曲线就表示由一系列平衡态组成的准静态过程，这样的曲线叫过程曲线。Thankyou!车站空调与通风系统维护可逆过程（三）可逆过程热力学系统由某一状态出发，经过某一过程到达另一状态后，如果存在另一过程，它能使系统和外界完全复原，既：使系统回到原来状态，同时又完全消除原来过程对外界所产生的一切影响，则原来的过程称为可逆过程。反之，如果无论采用何种办法都不能使系统和外界完全复原，则原来的过程称为不可逆过程。真空中的单摆运动，它没有能量的损耗可逆过程不可逆过程实际热机由于摩擦等因素只能进行不可逆的循环三、可逆过程定义：系统经历某一过程后，如果能使系统与外界同时恢复到初始状态，而不留下任何痕迹，则此过程为可逆过程。注意：可逆过程只是指可能性，并不是指必须要回到初态的过程。（三）可逆过程可逆过程装置可逆过程p-v图图1-11可逆过程当气缸内的气体膨胀对外做功，全部用于推动飞轮旋转，功转换为飞轮的动能。当活塞运行到下止点后，飞轮由于存在惯性使活塞逆行，对气缸内气体进行压缩，压缩最终使外界和系统都恢复到初始状态，在整个过程中不存在任何不可逆的耗散，这就是一个可逆过程。可逆过程的实现准静态过程+无耗散效应=可逆过程无不平衡势差通过摩擦使功变热的效应(摩阻，电阻，非弹性变性，磁阻等）

不平衡势差

不可逆根源

耗散效应

耗散效应可逆过程总是准静态，准静态不一定可逆。引入可逆过程的意义

准静态过程是实际过程的理想化过程,但并非最优过程，可逆过程是最优过程。

可逆过程的功与热完全可用系统内工质的状态参数表达，可不考虑系统与外界的复杂关系，易分析。

实际过程不是可逆过程，但为了研究方便，先按理想情况（可逆过程）处理,用系统参数加以分析，然后考虑不可逆因素加以修正。思考题1.准平衡过程与可逆过程有何区别?答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程,所以可逆过程一定是准平衡过程,而准平衡过程不一定是可逆过程.准平衡过程只注重的是系统内部而可逆过程是内外兼顾!2.不可逆过程是无法回复到初态的过程,这种说法是否正确?答：不正确.不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态,并不是不能回复到初态.引起其他变化时是可以回到初态的!Thankyou!车站空调与通风系统维护热力学第零定律一、热力学第零定律如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。这一结论称“热力学第零定律”热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。Thankyou!车站空调与通风系统维护做功与传热做功与传热功量与热量都是系统与外界所传递的能量，而不是系统本身的能量，其值并不由系统的状态确定，而是与传递时所经历的具体过程有关。所以，功量和热量不是系统的状态参数，而是与过程特征有关的过程量，称为迁移能。能量的传递与转化作功和传热是能量传递的两种方式。做功与传热例如：功随物质传递的能量热量外界热源外界功源外界质源系统作功：借作功来传递能量总是和物体的宏观位移有关。作功过程中往往伴随着能量形态的变化。传热：借传热来传递能量不需要物体的宏观移动。传热是相互接触的物体间存在温差时发生的能量传递过程。做功与传热1、功1）膨胀功W：在力差作用下，通过系统容积变化与外界传递的能量。膨胀功是热变功的源泉。单位J，lJ=lNm规定:系统对外作功为正，外界对系统作功为负。（2）轴功W：通过轴系统与外界传递的机械功除温差以外的其它不平衡势差所引起的系统与外界传递的能量。定义:种类:刚性闭口系统轴功不可能为正，轴功来源于能量转换。注意:1、功气体膨胀做功（准平衡过程）示功图

系统体积发生微小变化所做的元功只与系统压力和体积的增量有关

1、功

只给初始状态和终了状态并不能确定功的大小，必须是从初始状态到终状态之间的变化轨迹（即过程曲线）才可以在示功图上形成封闭的区域，从而确定功的大小。定义：在温差作用下,系统与外界通过界面传递的能量。规定:特点:是传递过程中能量的一种形式，与热力过程有关。系统吸热热量为正，系统放热热量为负。单位：2、热量kJ或kcal且lkcal=4.1868kJ比热容

显热与潜热对固态、液态或气态的物质进行加热或冷却时，物质的相态不发生改变，但物质的温度会发生改变（或升温或降温），这个过程中物质所吸收和放出的热量称为显热。对固态、液态或气态的物质进行加热或冷却时，物质的相态发生改变，但物质的温度维持在某个温度不变化，这个相变过程中物质所吸收和放出的热量称为潜热。气态液态固态

凝固熔解

升华凝华

汽化凝结2、热量工程上，功与热量是可以互相转换。消耗一定的功必然产生一定量的热；反之，为获得一定量的功必然要消耗一定量的热量。工程上，功与热不能直接转换，必须通过一定的系统介质（即工质）来完成。2、热量

pVWTSQ

示功图温熵(示热)图总结下：示功图与示热图一直敞开冰箱门能制冷整个房间吗？思考：打开冰箱凉快一下做功与传热Thankyou!车站空调与通风系统维护热力学第一定律19世纪30-40年代，迈尔·焦耳（德国医生）发现并确定了能量转换与守恒定律。恩格斯将这列为19世纪三大发现之一（细胞学说、达尔文进化论）。能量转换与守恒定律定律指出：一切物质都具有能量。能量既不可能创造，也不能消灭，它只能在一定的条件下从一种形式转变为另一种形式。而在转换中，能量的总量恒定不变。至今为止，没有一个人提出一个事实不符合这条自然规律的，相反，在各个领域：天文、地理、生物、化学、电磁光、宏观、微观各领域都遵循

这条规律。热力学是研究能量及其特性的科学，它必然要遵循这条规律。二、热力学第一定律二、 热力学第一定律在热力学中，系统发生变化时，设与环境之间交换的热为Q，与环境交换的功为W，可得热力学能（亦称内能）的变化为ΔU=Q+W。热力学第一定律也可表述为：热可以变为功，功也可以变为热，在相互转变时能的总量是不变的。根据热力学第一定律，为了获得机械能，则必须花费热能或其他形式能量，第一类永动机是不可能实现的。二、 热力学第一定律能量是物质运动的度量，运动有各种不同的形态，相应的就有各种不同的能量。内能（内部储存能，热力学能）外部储存能（包括宏观动能、重力位能）系统储存能分子动能（移动、转动、振动）分子位能（相互作用）核能化学能(一)内能（内部储存能，热力学能）

内能总以变化量出现，内能零点人为定二、 热力学第一定律系统工质与外力场的相互作用所具有的能量如：重力位能以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量

如：宏观动能

组成宏观动能Ek=mc2/2重力位能Ep=mgz机械能(二)外储存能二、 热力学第一定律E

=

U

+

Ek+Epe

=

u

+ek

+

ep对于没有宏观运动，并且高度为零的系统，系统储存能就等于内能，即E

=

Ue

=

u(三)系统总能二、 热力学第一定律二、 热力学第一定律

二、 热力学第一定律例题1：有一闭口系统从外界吸收的热量为1000kJ，吸热后对外做的膨胀功为700kJ，试计算该闭口系统热力学能得变化量。

二、 热力学第一定律

二、 热力学第一定律2、开口系统能量方程式实际热力设备中的能量转换往往是工质在热力装置中循环不断地流经各相互衔接的热力设备，完成不同的热力过程后才能实现能量转换。因此分析这类热力设备时，常采用开口系即控制容积的分析方法。二、 热力学第一定律

根据热力学第一定律的基本能量方程式：进入系统的能量-离开系统的能量=系统中储存能量的增加二、 热力学第一定律

二、 热力学第一定律（3）能量方程式的应用压气机动力机（汽轮机、燃气涡轮）热交换设备（锅炉、空气加热器、蒸发器、冷凝器）

喷管Thankyou!车站空调与通风系统维护热力学第二定律要实现连续作功，必须构成循环。定义：热力系统经过一系列变化回到初态，这一系列变化过程称为热力循环。三、热力学第二定律热力学第二定律描述能量转换和转移时的方向、条件及限度问题。所有的热力过程必须同时符合热力学第一定律和第二定律才能实现。三、热力学第二定律可逆循环在状态参数坐标图上表示为一条封闭的曲线。根据循环所产生的不同效果，可分为正向循环和逆向循环，如图1-18、1-19所示。不可逆循环循环分类：正循环逆循环可逆循环效果可逆性（一）热力循环pV312465TS132456图1-18正循环（顺时针方向）（1）对外作功

（2）吸热正循环：使热能转变为机械能的循环。（一）热力循环pV3142451TS34254（1）对内作功（2）放热图1-19逆循环（逆时针方向）逆循环：消耗机械能，使热量从低温物体传向高温物体的循环。1、正向循环及其热效率热力发动机都是按正向循环工作的，所以，正向循环又称为动力循环或热机循环，图1-20表示一个正向循环。

图1-20正向循环正向循环实例：1、正向循环及其热效率

WT1Q1Q2T2

热力循环的评价指标正循环：净效应（对外作功，吸热）WT1Q1Q2T2动力循环：热效率2、逆向循环和工作系数逆向循环是消耗机械能(或其他能量)，将热量从低温热源传递到高温热源的循环。制冷装置及供暖的工作循环。

图1-21逆向循环消耗功是完成逆向循环的必要条件2、逆向循环和工作系数在制冷循环中目的是将热量从低温空间取出，排向温度较高的大气。供暖装置(热泵)是从大气中取热，送至温度较高的屋内，从而达到取暖的目的。热力循环的评价指标逆循环：净效应（对内作功，吸热）WT0Q1Q2T2制冷循环：制冷系数热力循环的评价指标逆循环：净效应（对内作功，放热）WT1Q1Q2T0制热循环：制热系数能量之间数量的关系热力学第一定律能量守恒与转换定律所有满足能量守恒与转换定律的过程是否都能自发进行?三、热力学第二定律自发过程的方向性自发过程：不需要任何外界作用而自动进行的过程。自然界自发过程都具有方向性.

热量由高温物体传向低温物体摩擦生热水自动地由高处向低处流动电流自动地由高电势流向低电势自发过程的方向性功量自发过程具有方向性、条件、限度摩擦生热热量100%热量发电厂功量40%放热三、热力学第二定律能不能找出共同的规律性?能不能找到一个判据?自然界过程的方向性表现在不同的方面热力学第二定律三、热力学第二定律三、热力学第二定律热力学第二定律揭示了一切热过程进行的方向、条件和限度。1、热力学第二定律的经典描述过程的方向性与不可逆性不能无条件进行的过程称为非自发过程。它是自发过程的逆过程，它的进行需要一定条件，付出一定的代价。例如，热量由低温传向高温需要消耗功等。可见，自发过程是不可逆过程。

第二定律的表述与实质

热功转换

传热

热二律的表述有60-70种

1851年开尔文－普朗克表述

热功转换的角度

1850年克劳修斯表述热量传递的角度开尔文－普朗克表述不可能从单一热源取热，并使之完全转变为有用功而不产生其它影响。热机不可能将从热源吸收的热量全部转变为有用功，而必须将某一部分传给冷源。冷热源:容量无限大，取、放热其温度不变。

环境是个大热源但违反了热力学第二定律第二类永动机：设想的从单一热源取热并使之完全变为功的热机。这类永动机并不违反热力学第一定律第二类永动机是不可能制造成功的。克劳修斯表述不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。热量不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。空调,制冷代价：耗功克劳修斯表述开尔文－普朗克表述两种表述的关系完全等效!!!违反一种表述,必违反另一种表述!!!Thankyou!车站空调与通风系统维护卡诺循环与逆卡诺循环、卡诺定理1、卡诺循环2、逆卡诺循环3、卡诺定理卡诺循环与卡诺定理法国工程师卡诺(S.Carnot)，1824年提出卡诺循环既然

t

=100％不可能热机能达到的最高效率有多少？热二律奠基人效率最高S.卡诺

NicolasLeonardSadiCarnot（1796-1832）法国(卡诺循环和卡诺定理)热二律奠基人卡诺循环—

理想可逆热机循环卡诺循环示意图4-1绝热压缩过程，对内作功1-2定温吸热过程，q1=T1(s2-s1)2-3绝热膨胀过程，对外作功3-4定温放热过程，q2=T2(s2-s1)卡诺循环热机效率卡诺循环热机效率T1T2Rcq1q2w•

t,c只取决于恒温热源T1和T2

，而与工质的性质无关；卡诺循环热机效率的说明•

T1

t,c,T2

t,c

，温差越大，

t,c越高•

当T1=T2，

t,c=0,单热源热机不可能•

T1

=K,T2

=0K,

t,c<100%，热二律T0

c逆卡诺循环

卡诺制冷循环T0T2制冷T0T2Rcq1q2wTss2s1T2

c

T1

’逆卡诺循环

卡诺制热循环T0T1制热TsT1T0Rcq1q2ws2s1T0

’卡诺定理（一）定理：在同温热源和同温冷源之间工作的一切热机，以可逆热机的热效率为最高。

卡诺提出：卡诺循环效率最高即在恒温T1、T2下

结论正确，但推导过程是错误的

1850年开尔文，1851年克劳修斯分别重新证明卡诺定理（二）在同温热源和同温冷源之间工作的一切可逆热机，无论采用什么工质，其热效率均相等。T1T2R1R2Q1Q1’Q2Q2’WR1WR2卡诺定理推论在两个同温热源和同温冷源之间工作的任何不可逆热机，其热效率总小于这两个热源间工作的可逆热机的效率。卡诺定理小结1、在两个不同T的恒温热源间工作的一切

可逆热机

tR

=

tC

2、不可逆热机

tIR<同热源间工作可逆热机

tR

tIR<

tR=

tC

∴在给定的温度界限间工作的一切热机，

tC最高

热机极限

卡诺循环和卡诺定理的意义它们解决了热机热效率的极限值问题，并从理论上提出了提高热效率的途径。虽然卡诺循环实际上无法实现，但它给实际热机的循环提供了改进方向和比较标准。卡诺定理举例

A

热机是否能实现T11000

KT2

300

KAq1

2000kJq2

800

kJw1200

kJ可能

如果：W=1500kJ1500

kJ不可能500

kJ[例]：利用以逆卡诺循环工作的热泵为一住宅的采暖设备。已知室外环境温度为-10℃，为使住宅内保持20℃，每小时需供给105KJ的热量。试求：（1）该热泵每小时从室外吸取的热量；（2）热泵所需功率；（3）若直接用电炉取暖，电炉的功率应为多少？[解]：（1）该热泵的制热系数为：又由于：故从室外的吸热量为：（2）热泵所需功率为：(3)电炉采暖所需功率为：P1=Q1=105=27.78KWP=Q1-Q2=(105-89765)=10235=2.84KW5、卡诺定理

5、卡诺定理

四、总结本专题主要内容是热工学的基本概念及热力学三大定律的应用。作业1、热力系统与外界相互作用有哪些？2、气体的基本状态参数有哪些？3、常用的压力单位有哪些？如何换算？4、理想气体有何特点？5、平衡过程、准平衡过程、可逆过程有何区别?相互间有何关系?6、功、热量和内能有何异同?7、什么是热力循环？什么是可逆循环？什么是不可逆循环？工质经过一个不可逆循环，能否回复原状？8、什么是正向循环与逆向循环？作用有什么不同？在状态参数坐标图上如何表达？9、热力学第二定律的两种经典表述是什么？实质是什么？解决了什么问题？10、卡诺循环由哪些过程组成？作业*11、下列说法是否成立？（1）功可以转变成热，但热不能转变为功。（2）自发过程是不可逆的，但非自发过程是可逆的。（3）从任何具有一定温度的热源取热都能进行热变功的循环。*12、一闭口系统经过一热力过程，放热9kJ，对外做功27kJ。为使其返回原状态，若对系统加热6kJ，问需对系统做功多少？13、气体在某过程中热力学能增加了20kJ，同时外界对气体做功26kJ，该过程是吸热还是放热过程?热量交换是多少？*14、气体在某一过程中吸入热量12kJ，同时热力学能增加20kJ，问此过程是膨胀过程还是压缩过程?对外所做的功是多少(不考虑摩擦)?作业

Thankyou!车站空调与通风系统维护制冷原理目录专题引入——制冷原理1单级压缩蒸汽制冷理论循环性能分析5单级压缩蒸汽制冷理论循环2制冷剂的热力性质表和压焓图3总结7单级压缩蒸汽制冷理论循环在lgp-h图上的表示4有过冷、过热、回热的单级压缩蒸汽制冷循环6车站空调与通风系统维护单级压缩蒸汽制冷理论循环目录专题引入1单级压缩蒸汽制冷理论循环2总结3一、专题引入思考：制冷循环的实质是什么？思考：蒸汽压缩制冷循环的动力是什么？压缩机压缩蒸汽形成的高低压力差。通过制冷剂从低温物体不断吸走热量，以维持其低温（低于环境温度），并将热量转移到高温物体（环境介质）中的一种逆向循环。二、单级压缩蒸汽制冷理论循环蒸汽压缩式制冷循环可概括为四个过程。单级压缩蒸汽制冷理论循环二、单级压缩蒸汽制冷理论循环从制冷压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，在冷凝器放出热量，冷凝成液体。制冷剂液体经过降压设备(如节水阀、膨胀阀等)减压到蒸发压力。从蒸发器出来的制冷剂蒸汽被压缩机吸入并被压缩成高压气体。液体制冷剂在压降后，沸腾汽化，其汽化(蒸发)温度与压力有关。蒸发过程压缩过程冷凝过程节流过程二、单级压缩蒸汽制冷理论循环蒸发过程液体汽化过程中，吸收周围介质--水、空气或物品的热量，这些介质由于放出热量而温度降低，实现了制冷的目的。液体的汽化是一个逐渐的过程中，最终所有的液体变为干饱和蒸汽，继而流入压缩机的吸气口。压缩过程维持一定的蒸发温度，制冷剂蒸汽必须不断地从蒸发器引出。压缩过程中，压缩机要消耗一定的机械能，机械能又在此过程中转换为热能，所以制冷剂蒸汽的温度有所升高，制冷剂蒸汽呈过热状态。冷凝过程从制冷压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，在冷凝器放出热量，把热量传给它周围的介质--水或空气，从而使制冷剂蒸汽逐渐冷凝成液体。节流过程从冷凝器出来的制冷剂液体经过降压设备(如节水阀、膨胀阀等)减压到蒸发压力。节流后的制冷剂温度也下降到蒸发温度，并产生部分闪发蒸汽。节流后的气流混合物进入蒸发器进行蒸发过程。二、单级压缩蒸汽制冷理论循环123452451蒸汽压缩式制冷理论循环如图b中1-2-3-4-5所示。二、单级压缩蒸汽制冷理论循环123452451定熵压缩（过程1-2）定压冷却凝结（过程2-3-4）绝热节流（过程4-5）定温定压汽化（过程1-5）低温低压干饱和蒸汽低温低压湿蒸汽高温高压过热蒸汽中温高压饱和液体Thankyou!三、总结车站空调与通风系统维护制冷剂的压焓图目录专题引入1制冷剂的压焓图2理论制冷循环在压焓图中的表达3理论制冷循环在压焓图中如何绘制4应用压焓图进行制冷分析5总结6一、专题引入压缩制冷装置中所采用的制冷剂(冷媒、雪种)常用的有氨（R717）和氟利昂等。氟利昂有R11（一氟三氯甲烷）、R22（二氟一氯甲烷）、R23（三氟甲烷）、R134a（四氟乙烷）、R123（三氟二氯乙烷）等。在进行制冷循环的热力计算时，通常借助热力性质表和图来确定其的状态参数。制冷剂的热力性质表的编制方法有三种形式：按温度排列的饱和液体和蒸汽的热力性质表；按压力排列的饱和液体和蒸汽的热力性质表；按压力和温度排列的过热蒸汽热力性质表。便于直观制冷剂的压焓图一、专题引入制冷剂的压焓图如图所示。以制冷剂的焓为横坐标，压力为纵坐标，为了缩小幅面，压力采用对数刻度（但图上读取的仍是压力值，而不是压力的对数值）。二、制冷剂的压焓图在图中，饱和液体线（X=0）与干饱和蒸汽线（X=1）相交于临界点C。整个图分成三个区，下界区（X=0）左侧为过冷液体（或未饱和液体）区；下界线与上界线（X=1）之间是湿蒸汽区；上界线的右侧为过热蒸汽区。图中共有六组状态参数线簇在学会看压焓图二、制冷剂的压焓图（1）等压线簇

等压线是一组水平线。（2）等焓线簇

等焓线是一组垂直线。（3）等温线簇

等温线在过冷液体区是一组近似垂直线，在湿蒸汽区是一组水平线，与相应的定压线重合；在过热蒸汽区是一组斜向下的曲线。（4）等比体积线簇

等比体积线在湿蒸汽区是一组向右上方倾斜的曲线，在过热蒸汽区是向右上方倾斜的幅度更大。（5）等熵线簇

等定熵线是一组向右上方倾斜的曲线，其斜率比定比体积线的斜率大。（6）等干度线簇

等干度线只在湿蒸汽区内绘出，是一组自临界点向下发散的曲线，由X=0线逐渐增大至X=1线。二、制冷剂的压焓图PthVXStt六条线在压焓图中的分布三、单级压缩蒸汽制冷理论循环在图上的表示图中，状态点1：压缩机的吸气状态点。由蒸发压力的定压线与X=1的饱和蒸汽线的交点可确定状态点1。12345PH理想制冷循环的理论热力特性过程（无过冷、过热）状态点2：压缩机的排汽状态点。由过点1的定熵线与冷凝压力的定压线的交点可确定状态点2。1-2过程：表示制冷剂蒸汽在压缩机进行绝热压缩的过程。状态点5：蒸发器进口的状态点。由过点4的垂直线与的定压线的交点确定点5。4-5过程：表示制冷剂在节流阀中绝热节流过程。5-1过程：表示制冷剂在蒸发器内进行定压等温蒸发吸热过程。状态点4：冷凝器的出口状态点。由定压线与X=0的饱和液体线的交点确定4。2-3-4过程：表示制冷剂在冷凝器中的定压冷却过程（2-3）和等温凝结（3-4）过程。画理想制冷循环的理论压焓图步骤：1、根据已知条件画P0与PK的等压线2、找点1，P0等压线与干饱和蒸汽线的相交点为1点。3、找点2，通过点1作等熵线并与PK等压线相交的点为2点。4、找点3，PK的等压线与干饱和蒸汽线相交的点为3点。5、找点4，PK等压线与饱和液体线相交的点为4点。6、找点5，通过4点作等焓线与P0等压线相交的点为5点。7、将1、2、3、4、5各点相连即为理想制冷循环的理论压焓图。12345PKP0Ph四、单级压缩蒸汽制冷理论循环在lgp-h图上的绘图步骤有一台热泵型分体空调系统，其蒸发温度为5℃，冷凝温度为50℃，使制冷剂在理想条件下实现制冷循环（不考虑吸气过热与冷凝后的液体过冷），假设压缩机吸气口为饱和状态，请在R22压焓图上绘出该空调制冷系统的理论制冷循环图。

例题1:12345tk50℃→PKt05℃→P0有一台家用冰箱系统，其蒸发温度为-23℃，冷凝温度为40℃，使制冷剂在理想条件下实现制冷循环（不考虑吸气过热与冷凝后的液体过冷），假设压缩机吸气口为饱和状态，请在R134a压焓图上绘出该冰箱制冷系统的理论制冷循环图。

例题2:12345t0-23℃→P0tk40℃→Pk五、单级压缩蒸汽制冷理论循环性能分析（1）制冷剂在蒸发器内吸收低温物体的热量（2）制冷剂在冷凝器内向外界环境排出的热量（3）循环净功（4）制冷系数五、单级压缩蒸汽制冷理论循环性能分析例题3：以R134a为制冷剂的单级压缩制冷理论循环，蒸发温度为-20℃，冷凝温度40℃，求；理论循环的制冷系数。解：根据题意，查134a热力性能表及图（见下页）可得:Po：133kPah1：385kJ/kgpk：1017kPah2：435kJ/kgh4=h5=255kJ/kg故可求得：qo=h1-h5=385-255=130kJ/kgWo=h2-h1=435-385=50kJ/kgƐo=qo/Wo=130/50=2.6因此，理论循环的制冷系数为2.612345t0-20℃→P0tk40℃→Pk五、单级压缩蒸汽制冷理论循环性能分析Thankyou!五、总结车站空调与通风系统维护过冷、过热、回热单级压缩蒸汽制冷循环目录专题引入1过冷单级压缩式制冷循环2过热单级压缩式制冷循环3回热单级压缩式制冷循环4总结5一、专题引入理论单级压缩式制冷循环是在完全理想化的条件下，无任何能量损失。但实际过程并非如此。我们来探讨一下可能的过程。液体过冷回热循环蒸气过热二、液体过冷什么是液体过冷？

制冷剂在冷凝器中液化后、进入节流机构之前，将液态制冷剂再降温成为过冷液体的做法。为什么制冷系统带液体过冷？带有液体过冷的制冷系统的制冷量会增加。1、几个基本概念过冷温度：制冷剂节流前被降温到低于饱和温度的过冷液体的温度。过冷度：液体过冷温度和其压力所对应的饱和液体温度之差。过冷循环：具有液体过冷的循环称为液体过冷循环。2.过冷循环1-2（压缩机）：等熵压缩；2-3（冷凝器）：等压放热；3-3’（过冷器）：等压传热；3’-4（节流阀）：等焓节流；4-1（蒸发器）：等压吸热

3.实现方法冷凝器后装过冷器；设计，选型时，适当增大冷凝器面积；制冷系统中设置回热器，采用回热循环。4.热力分析单位制冷制冷量：q0＝h1－h4’单位理论压缩功：w0＝h2－h1

单位质量制冷量提高耗功量不变制冷系数增大三、蒸气过热什么是蒸气过热？

制冷剂在蒸发器中气化后、继续吸热升温，使压缩机吸气温度高于其饱和温度的做法。为什么制冷系统带蒸气过热？保证压缩机吸气是干蒸气。1.基本概念过热温度：压缩机吸入的高于其压力对应饱和温度的过热制冷剂蒸气温度。过热度：蒸气过热后的温度和同压力下饱和温度的差值。过热循环：具有蒸气过热的循环称为蒸气过热循环。有效过热：过热吸收热量来自被冷却介质，产生有用的制冷效果。有害过热：过热吸收热量来自被冷却介质以外，无制冷效果。2.过热循环1’-2（压缩机）：等熵压缩；2-3（冷凝器）：等压放热；3-4（节流阀）：等焓节流;4-1（蒸发器）:等压吸热

；1-1’（过热）：等压传热3.实现方法蒸发器面积大于设计所需面积（有效）；蒸发器与压缩机间的连接管道吸取外界环境热量而过热（有害）；系统中设置回热器（有害过热，但有过冷过程伴随）

4.热力分析单位压缩功增加单位制冷量不变单位冷凝负荷增大进入压缩机的制冷剂比容增大压缩机的排气温度升高单位压缩功增加单位制冷量增加单位冷凝负荷增大进入压缩机的制冷剂比容增大压缩机的排气温度升高（1）有害过热分析：（2）有效过热分析：5.实际运行中过热度选择氨过热度5℃氟利昂一般取可采取较大的过热度,过热温度不超过15℃四、回热循环1.回热循环冷凝后的制冷剂液体与蒸发后的制冷剂蒸气进行热交换，实现液体过冷、蒸气过热的制冷循环。2.实现方法：系统中设回热器吸气管与供液管绑扎

3.循环过程1’-2（压缩机）：等熵压缩；2-3（冷凝器）：等压放热冷凝；3-3’（回热器）：等压放热过冷；3’-4（节流阀）：等焓节流；4-1（蒸发器）：等压吸热制冷；1-1’（回热器）：等压吸热过热。4.热力分析单位压缩功增加；单位制冷量增加；回热循环不一定能提高制冷系数；氨系统不采用回热循环；回热适合在氟里昂制冷系统中使用。画制冷循环的理论压焓图步骤：1、根据已知条件画P0与PK的等压线2、找点1’，P0等压线与干饱和蒸汽线的相交点为1’点。4、找点2，通过点1作等熵线并与PK等压线相交的点为2点。5、找点3，PK的等压线与干饱和蒸汽线相交的点为3点。6、找点4，PK等压线与饱和液体线相交的点为4点。8、找点5，通过4’点作等焓线与P0等压线相交的点为5点。9、将1’、1、2、3、4、4’、5各点相连即为实际制冷循环的理论压焓图12345PKP0Ph4’1’过热温度线过冷温度线3、找点1，P0等压与过热温度线的相交点为1点。（tp=tps+△tH）7、找点4’，PK等压线与过冷温度线相交的点为4’点。（tp=tps-△tC）5、有过冷、过热的单级压缩蒸汽制冷循环在lgp-h图上的表示有一台热泵型分体空调系统，其蒸发温度为5℃，冷凝温度为50℃，使制冷剂在实际条件下实现制冷循环（考虑吸气过热度为△tH=5℃与冷凝后的液体过冷度为△tC=15℃），请在R22压焓图上绘出该空调制冷系统的实际制冷循环图。

例题4:Thankyou!五、总结车站空调与通风系统维护蒸发压力和冷凝压力对制冷量目录专题引入1蒸发压力对制冷量的影响2冷凝压力对制冷量的影响3总结4一、专题引入蒸气压缩式制冷循环中，影响制冷机性能的因素有哪些？其影响结果是什么？二、蒸发压力对制冷量的影响蒸发压力对制冷量的影响二、蒸发压力对制冷量的影响蒸发压力对制冷量的影响

三、冷凝压力对制冷量的影响冷凝压力对制冷量的影响三、冷凝压力对制冷量的影响冷凝压力对制冷量的影响

Thankyou!四、总结车站空调与通风系统维护实际制冷循环目录实际循环的特点1实际循环的热力计算2实际制冷过程描述3总结4一、实际循环的特点

压缩非等熵、可逆过程----压缩过程伴有吸热和放热；存在传热温差，过程不可逆；改善循环：吸气过热和过冷节流、回热循环；系统存在节流损失；系统存在流动损失；系统存在不凝性气体。二、实际循环的热力计算

1.确定工作参数蒸发温度t0：

(直冷式蒸发器)空气：t0＝t空气2－（8～10℃）

(间冷式蒸发器)水或盐水：t0＝t水2－（4～6℃）冷凝温度tk：

(风冷式冷凝器)空气：tk＝t空气1＋15℃(水冷式冷凝器)水：tk＝t平均水温＋（5～7℃）

(蒸发式冷凝器)湿空气:tk＝夏季室外计算湿球温度＋(8～15℃)

过冷温度tgl：tgl＝tk－（3～5℃）

压缩机吸气温度tgr：氨：tgr=t0＋（5～8℃）氟利昂：tgr≤15℃二、实际循环的热力计算

2.在压焓图上确定各状态点，并绘制制冷循环二、实际循环的热力计算

3.进行热力计算单位质量制冷量：q0＝h1－h4

单位体积制冷量

：qv＝q0/v1’制冷剂质量流量：MR=Qo/q0制冷剂体积流量:VR=MR*v1’单位理论压缩功：w0＝h2－h1’单位轴功：we=wo/η=h2’

－h1’——得出h2’值二、实际循环的热力计算

冷凝负荷：Qk＝MR(h2’－h3)过冷负荷：Qgl=MR(h3－h3’)过热负荷：Qgr=MR(h1’－h1)制冷系数ε：热力完善度η：二、实际循环的热力计算

三、实际制冷过程描述1-1’吸气管过热1’-a吸气阀节流a-b制冷剂进入气缸吸热b-c先吸热压缩，后放热压缩c-d制冷剂在排气腔放热d-e排气阀节流e-2排气管放热冷却2-3冷凝放热3-3’液体过冷3’-4节流过程中，制冷剂降温降压对外吸热增焓4-1蒸发制冷作业1•

制冷是指用（）的方法将（）的热量移向周围环境介质，使其达到低于环境介质的温度，并在所需时间内维持一定的低温。

答案：人工，被冷却对象；解析：制冷就是从被冷却对象中取出热量放到环境中，使被冷却对象的温度低于周围环境的温度，并维持在这一低温的过程。制冷要靠人工的方法，并消耗一定的能量才能实现。

2•

最简单的制冷机由（）、（）、（）和（）四个部件并依次用管道连成封闭的系统所组成。

答案：压缩机，冷凝器，节流阀，蒸发器；解析：四大件。

作业3•

蒸气压缩式制冷以消耗（）为补偿条件，借助制冷剂的（）将热量从低温物体传给高温环境介质。

答案：机械能，相变；解析：蒸汽压缩式制冷属于液体汽化制冷的方法，是利用液体汽化时吸收热量来制冷的，这个制冷过程需要通过压缩机消耗机械能来完成。

4•

节流前液体制冷剂的过冷会使循环的单位质量制冷量（）；单位理论压缩功（）。

答案：变大，不变；解析：利用压焓图对液体过冷进行热力分析，可发现液体过冷会使得单位质量制冷量变大，单位理论压缩功不变，制冷系数提高。作业1.空调用制冷技术属于（）

A.普通制冷B.深度制冷C.低温制冷D.极低温制冷

2.下列制冷方法中不属于液体汽化法的是（）

A.蒸气压缩式制冷B.气体膨胀制冷C.蒸汽喷射制冷D.吸收式制冷

3.人工制冷技术的发展起源于（）

A.蒸气压缩式制冷B.吸收式制冷C.蒸汽喷射制冷D.气体膨胀制冷

4.下列设备不能实现制冷剂液体过冷的是（）

A.冷凝器B.蒸发器C.过冷器D.回热器

5.（）一定能够提高制冷循环的制冷系数

A.蒸气有害过热B.液体过冷C.回热循环D.蒸气有效过热

作业6.实际制冷循环的制冷系数与逆卡诺循环的制冷系数之比称为（）

A.压缩比B.输气效率C.热力完善度D.能效比

7.冷凝温度一定，随蒸发温度下降，制冷机的制冷量（）

A.增大B.不变C.减小D.不能确定

8.蒸发温度一定，随冷凝温度升高，制冷机的（）

A.制冷量减少，制冷系数减小B.制冷量减少，制冷系数增大C.制冷量增大，制冷系数减小D.制冷量增大，制冷系数增大

9.随着蒸发温度的降低，制冷循环的（）

A.制冷量减小，制冷系数增大B.制冷量增大，制冷系数减小C.制冷量、制冷系数均减小D.制冷量、制冷系数均增大作业1、蒸发压力变化对制冷循环有什么影响？2、冷凝压力变化对制冷循环有什么影响？3、蒸气压缩式制冷循环中，影响制冷机性能的因素有哪些？其影响结果是什么？答：影响制冷机性能的因素有冷凝温度和蒸发温度。在蒸发温度不变的条件下，冷凝器温度升高，制冷量减少，压缩机耗功增加，制冷系数降低。在冷凝器温度不变的条件下，蒸发温度下降，制冷量减少，压缩机耗功先增加，后减少，制冷系数降低。4、用压一焓图分析说明，一台制冷压缩机当冷凝温度变化时其制冷量与消耗功率的变化情况?

Thankyou!车站空调与通风系统维护冷热源设备概述目录专题引入1制冷主机分类、各自特点及适用范围2制冷机组的组成3总结4一、专题引入——制冷机组思考：制冷机组在中央空调系统中是什么地位？思考：制冷机组的主要组成？主要部件由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成中心，是系统的冷量来源，又称为冷源。水冷式中央空调系统原理图制冷机组一、专题引入——制冷机组冷却水冷冻水冷媒冷凝器主机膨胀阀压缩机蒸发器冷却塔空调末端水冷式制冷机组流程示意图水冷式制冷机组应用风冷式制冷机组流程示意图一、专题引入——制冷机组风冷式制冷机组应用中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。一、专题引入空调用制冷技术属于普通制冷范围，主要是采用液体气化制冷法。（主