空调制冷原理基础.ppt

1、东营技师学院,汽车工程系2015制冷基本制冷循环,空调,热量增加,建筑负荷 :,- 室外空气温度,- 太阳,- 人员,- 灯光,- 设备,房间温度 = 24,房间温度 = 24,空调,AC = 冷却过程 从室内吸收热量 将热量转到室外 将热量释放到室外,两个概念,显热 热量的增加或减少不会导致状态的变化，能够用温度计测量。,潜热 状态发生改变而温度或压力没有变化时的热量。潜热不能用温度计测量。,术语释义,显热 是能够被感测到的热量。它能导致物质的温度发生变化，但不改变其状态。 潜热 是指吸收或放出热量时只改变物质的状态，而不改变其温度。 熔化潜热 是指物质从固态变为液态或由液态变为固态时吸收或

2、放出的热量。 汽化潜热 是指物质从液态变为气态时所需的热量。 液态潜热 是指物质从气态变为液态放出的热量,制冷剂,酒精,手感到凉,酒精蒸发，从手上吸收热量，因而手 感到凉。,酒精 = 制冷剂,制冷剂 = 在温度较低的情况下能很容易蒸发的物质,制冷剂,R-11 23.82 R-12 -29.79 R-22 - 40.76 R-500 - 33.5 R-123 27.87 R-134a - 26.16,制冷剂 = 在较低温度下很容易蒸发的物质 制冷剂 标准沸点 (),基本概念,饱和蒸气：气态和液态共存。 过冷：冷凝后的制冷剂温度低于冷凝温度。液态制冷剂中无蒸气时才会出现过冷。 过热：蒸气的温度超过

3、沸点。过热时制冷剂完全为气态。 压力温度对应表：饱和制冷剂的温度和压力之间存在一一对应关系。,制冷循环,制冷,低压下易于蒸发 高压下易于冷凝,水 :,蒸发,蒸发: 从其它高温媒体中吸收热量 房间空气温度 = 24, 经过蒸发器后温度为12.8 R-22 蒸发温度 = 4.44 R-22 在 40oF 时的压力 = 482kPa,冷凝,冷凝: 将热量释放到其它温度较低的媒体中 室外空气温度 = 35 R-22 冷凝温度 = 49 R-22 在 49 时的压力 = 1812kPa,室外空气 :35,制冷循环,制冷: 用人工的方法将某一物体或空间的热量带走，使该物体或空间的温度低于周围环境的温度。

4、蒸发 冷凝 恒定温度下的蒸发和冷凝,制冷,蒸发器,冷凝器,膨胀阀,压缩机,电机,冷却塔,制冷循环,制冷设备,蒸气压缩循环 四个主要组成部分: 压缩机 冷凝器 节流（膨胀）装置 蒸发器,压缩机 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 活塞式、双 / 单螺杆、回转式 离心 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。,制冷设备,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 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。,制冷设备,设备类型,

5、根据整体性 : 机组 分体式 远距离分体式,类型:,机组：,蒸发器,冷凝器,所有制冷循环的四个部分构成一个整体,类型 :,分体式：,蒸发器,冷凝器,室内单元,室外单元,类型:,远距离分体式：,蒸发器,冷凝器,类型,蒸发器中被冷却的媒体： 空气: “直冷式” 水 : “冷水机组” 冷凝器中冷却的媒体： 空气: “风冷式” 水 : “水冷式”,空气,蒸发器 : 直冷式:,蒸发器,直接冷却,冷凝器,类型: 根据被冷却的介质,冷凝器,冷水机组蒸发器,水,7.22,12.78,类型 : 根据被冷却的介质,蒸发器: 冷水机组:,末端,蒸发器,冷凝器,空气,风冷式,冷凝器: 风冷式：,类型 : 根据冷却介质

6、,蒸发器,水冷式,冷凝器,35,29.44,冷却塔,类型 : 根据冷却介质,冷凝器: 水冷式:,水,冷却盘管,冷却塔,风冷式冷水机组,水冷离心式冷水机组,系统设计参数,12.6,7,32,36.8,243.2kPa,854.4kPa,蒸发器水压降 = 0.78 kg/cm2,冷凝器水压降 = 0.87 kg/cm2,100% RLA,冷凝器,蒸发器,冷却塔,制冷剂 134a 润滑油 美孚EAL46,离心式压缩机（剖视图）,P-H 图,制冷剂表,压力,焓,蒸发器,压缩机,冷凝器,节流装置,制冷剂吸收热负荷,制冷剂将热传给外界,压焓图,压焓图,制冷设备,制冷循环,RE = 制冷效率,输入功率,h1

7、=h2,h3,h4,制冷效率 = h3 - h1,输入功率 = h4 - h3,冷凝热量 = h4 - h1,P1,P2,制冷循环,理想制冷循环,基本过程 压缩 冷凝放热 液体过冷 膨胀 蒸发制冷量 吸气过热,解释,压缩 膨胀 蒸发过热,提升制冷剂的压力/温度 降低制冷剂的压力/温度 增加制冷剂焓值，确保只有气体进入压缩机,解释,过冷 冷凝器 “释放总热” 蒸发器 “制冷效率”,冷凝器液体进一步冷却，确保膨胀阀无闪发气体。 冷凝器移走的总热量 蒸发器吸收的总热量,制冷循环,压力 P,=,效率 =,输入,输出,输入功率,制冷量.,效率 1,输入功率,制冷量,制冷系数 (COP) =,= 3.9

8、. 5.5,其他部件：,1. 热力膨胀阀 制冷剂低压/温 适量的制冷剂节流到蒸发器 2. 干燥过滤器 把水分和污物过滤掉以免堵塞膨胀阀 3. 视液镜 / 湿度显示 显示湿度和闪发气体 4. 电磁阀 停机时隔断高低压侧 5. 分流器 在蒸发盘管中将气体分配到每个环路。,蒸发压力/温度,制冷剂决定蒸发压力/温度，液体蒸发取决于热交换，受下列因素影响： 被冷却媒体的温度 被冷却的媒体的质量流量 蒸发器的传热系数，蒸发器的清洁度对蒸发器有一定影响。 若在一定蒸发压力下热交换不充分，蒸发压力和温度将下降。,低蒸发温度的影响,RE = 制冷效率,输入功率,低蒸发温度 : - 制冷量减少 - 输入功率增加

9、- COP值降低,提高蒸发温度的影响,RE = 制冷效率,输入功率,高蒸发温度 : - 制冷量增加 - 输入功率减少 - COP提高,冷凝压力/温度,制冷剂决定冷凝压力/温度，蒸气冷凝为液体蒸发取决于热交换，受下列因素影响： 冷却媒体的温度 冷却媒体的质量流量 受冷凝器清洁度影响的热交换系数 若在一定冷凝压力下热交换不充分，冷凝压力和温度将上升。,提高冷凝温度的影响,高冷凝温度 : - 制冷效率几乎不变 - 输入功率增加 - COP下降,RE = 制冷效率,输入功率,低冷凝温度的影响,低冷凝温度 : - 制冷效率几乎不变 - 输入功率减少 - COP较好,RE = 制冷效率,输入功率,热交换表

10、面的影响,冷凝器热交换表面主要影响压缩机功率 蒸发器热交换表面主要影响机组制冷量,液体过冷,蒸发冷量增加 防止经过膨胀阀时出现闪发气体,工况对蒸发器传热的影响,水或盐水的流速 传热管的污垢情况 蒸发器中有油 制冷剂充注量不足 吸气管节流 热力膨胀阀运行情况,影响冷凝器传热的情况,冷凝器有污垢 (风冷或水冷式) 空气和不凝性气体 冷却空气或冷却水不足 制冷剂充注量过多,蒸发 1. 吸热蒸发. 2. 由于管道阻力使压力有较小下降,实际制冷循环,冷水机组基本知识,基本概念 kW = 机组功耗。 冷吨是指蒸发吸热量。 蒸发冷吨 = GPM x 温差 (F) / 24 12,000 Btuh 24小时内1吨零度的水变为零度的冰所需的冷量。 蒸发制冷量kW=水流量（L/S）*温差（ 0C ）*4.184。,压缩机基础知识,速度型(离心式),容积式(螺杆),容积式(活塞式),容积式 (涡旋式),容积式压缩机(商业/工业应用),作用：,1. 压缩机 在系统中推动制冷剂 在冷凝器中提升压力/温度以便将热量传递出去 2. 抽气控制 在压缩机停机前，将液体制冷剂从蒸发器和吸气管中抽出，以确