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1、基本暖通空调系统基本暖通空调系统Robert Hollembeak Don Derfler什么是空调？什么是空调？传递和调节热量传递和调节热量热热热是能量的一种形式。热力循环就是热能传递，热是能量的一种形式。热力循环就是热能传递，它是以热能的方式贮存的。它是以热能的方式贮存的。温温 度度能量释放的强度或测量标准能量释放的强度或测量标准54.40C220C临界温度临界温度-2370C英制热力单位英制热力单位1BTU等于在等于在1个大气压下个大气压下1磅的水升高磅的水升高10F所需的热量。所需的热量。1磅水磅水1个个BTU=（英制热力单位）英制热力单位）-在在1个大气压下个大气压下1磅的水升高磅的
2、水升高10F所需的热量所需的热量10930C50瓦灯泡在瓦灯泡在20000F温度下温度下相当于相当于200BTU热量热量93.30C在在200 0F下下1磅水相当磅水相当于于200BTU的热量的热量热是能量的一种方式热是能量的一种方式温度是能量释放强度或标准的一种测量标准。温度是能量释放强度或标准的一种测量标准。英制热力单位是热的测量标准。英制热力单位是热的测量标准。1个个BTU是是1磅的水升高或降低磅的水升高或降低10F度所需的热量。度所需的热量。热的特性热的特性将将1磅的物质温度升高磅的物质温度升高10F所需的所需的BTU5磅水磅水5磅的干空气磅的干空气干空气的比热为干空气的比热为0.24
3、5磅的干空气升高磅的干空气升高10F所需的热所需的热量是量是5*0.24=1.2BTU5磅的水升高磅的水升高10F所需要的热量所需要的热量为为5BTU显显 热热热量的增加或减少不会导致状态的变化，能够用温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。度计测量。370C潜热潜热状态发生改变而温度或压力没有变化时的热量。不状态发生改变而温度或压力没有变化时的热量。不能用温度计测量。能用温度计测量。00C1磅的水磅的水1000C1磅的水磅的水00C1磅的冰磅的冰1磅的磅的00C水转变为水转变为1磅的磅的00C的冰需的冰需144BTU1磅磅00C的冰融化成的冰融化成1磅磅00C的的水需水需14
4、4BTU1磅磅1000C的水蒸发为的水蒸发为1磅磅1000C的的水蒸汽需水蒸汽需970.4BTU1磅磅1000C的水蒸汽转变为的水蒸汽转变为1磅磅1000C的水需的水需970.4BTU显热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，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。但不改变其状态。潜热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。度。熔化潜热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是指物质从固态变为液态或由液态变为固态时吸收或放出的热量。放出的热量。汽化潜热汽化潜热是指物质从液
5、态变为气态时所需的热量。是指物质从液态变为气态时所需的热量。液态潜热液态潜热是指物质从气态变为液态放出的热量是指物质从气态变为液态放出的热量传热的三种方式传热的三种方式对流对流对流：就是热量穿过流体（液体或气体）对流：就是热量穿过流体（液体或气体）传导传导传导：就是热量在内部流动或者穿过另一个导体。辐射辐射热量传递不需要任何材料作为载体热量传递不需要任何材料作为载体。绝缘物绝缘物绝缘物：阻碍热的流动。制冷剂的状态制冷剂的状态1.饱和饱和2.过热过热3.过冷过冷过热度过热度饱和制冷剂饱和制冷剂过冷度过冷度饱和温度饱和温度在气液两相共存状态下，其压力对应的冷媒温度。在气液两相共存状态下，其压力对应
6、的冷媒温度。每一种冷媒的温度和压力之间有种固定的对应关系。每一种冷媒的温度和压力之间有种固定的对应关系。冷媒在蒸发或冷凝时的温度。冷媒在蒸发或冷凝时的温度。过热度过热度过热度是指在某一定压力下所测量的温度与该气体过热度是指在某一定压力下所测量的温度与该气体饱和温度之间的差。饱和温度之间的差。吸气过热度吸气过热度吸气过热度指吸气管温度与蒸发器饱和吸气过热度指吸气管温度与蒸发器饱和蒸发温度之差。蒸发温度之差。(R134a):吸气温度吸气温度=4.5 0C 蒸发器压力蒸发器压力=278.4Kpa 过热度过热度=3.8 0C过冷度过冷度液体在工作压力下实际温度和在这个压力下液体在工作压力下实际温度和在
7、这个压力下饱和温度之间的差值。饱和温度之间的差值。过冷度过冷度过冷度是指冷凝温度和冷凝器冷凝饱和温度之间的差值。（R134a）:冷凝压力冷凝压力=722Kpa供液温度供液温度=31.50C 过冷度过冷度=4.20C蒸汽表蒸汽表温温 度度 0F冰冰融化水融化水冰水共混冰水共混水水汽化汽化9703401310过热过热1磅水在大气压下的温-焓图温度和压力的关系温度和压力的关系帕斯卡定律帕斯卡定律在密闭容器中的气体在容器的各垂直方向上都存在压力。在密闭容器中的气体在容器的各垂直方向上都存在压力。道尔顿定律道尔顿定律当在一个封闭区域有不同气体存在时，每种气体以自身的分当在一个封闭区域有不同气体存在时，每
8、种气体以自身的分压力存在。气体的总压力等于所有气体压力的总和。压力存在。气体的总压力等于所有气体压力的总和。物质有三种状态，有五种状态变化物质有三种状态，有五种状态变化1、凝固：由液体变为固体。、凝固：由液体变为固体。2、熔化：由固态变为液态。、熔化：由固态变为液态。3、汽化：由液态变为气态。、汽化：由液态变为气态。4、升华：由固态变成气态，不需要经过液态。、升华：由固态变成气态，不需要经过液态。5、凝结：由气态变为液态。、凝结：由气态变为液态。放热放热吸热吸热放热放热吸热吸热冰冰水蒸汽水蒸汽水水在不同压力下的沸点在不同压力下的沸点-40.50C-6.60C4.40C0Kpa298.3Kpa4
9、75.4Kpa波义耳定律：定量气体，当温度保持不变时，其容积同压力成反比。波义耳定律：定量气体，当温度保持不变时，其容积同压力成反比。P1V1=P2V2P1=起初压力起初压力V1=起初容积起初容积P2=新的压力新的压力V2=新的容积新的容积T1=起初温度起初温度T2=新的温度新的温度查理定律：定量气体，当容积保持不变时，其压力查理定律：定量气体，当容积保持不变时，其压力 同绝对温度成正比。同绝对温度成正比。V1T2=V2T1 AND P1T1=P1T2=P2T1蒸发器传热温差蒸发器传热温差蒸发器传热温差是指冷冻水出水温度和蒸蒸发器传热温差是指冷冻水出水温度和蒸发器蒸发温度的差值。发器蒸发温度的
10、差值。(R22):冷冻水出水温度冷冻水出水温度=7.20C蒸发器压力蒸发器压力=568.3Kpa 蒸发器传热温差蒸发器传热温差=2.80C冷冻水进水冷冻水进水冷冻水出水冷冻水出水.001的蒸发管的污垢系数会引起：的蒸发管的污垢系数会引起：冷凝器饱和温度减少冷凝器饱和温度减少40F工况对蒸发器传热的影响工况对蒸发器传热的影响1.水或盐水的流速水或盐水的流速2.传热管的污垢情况传热管的污垢情况3.蒸发器中有油蒸发器中有油4.制冷剂充注量不足制冷剂充注量不足5.吸气管节流吸气管节流6.热力膨胀阀运行情况热力膨胀阀运行情况冷凝器的传热温差冷凝器的传热温差传热温差是指冷凝水出水温度和冷凝器传热温差是指冷凝水出水温度和冷凝器冷凝温度之间的差值。冷凝温度之间的差值。（R134a）:冷凝器压力冷凝器压力=961.5Kpa 出水温度出水温度=350C 冷凝器传热温差冷凝器传热温差=2.80C.001的冷凝管的污垢系数会引起：的冷凝管的污垢系数会引起：饱和冷凝温度增加饱和冷凝温度增加50F，电机功电机功率相应增加率相应增加11%影响冷凝器传热的情况影响冷凝器传热的情况1.冷凝器有污垢冷凝器有污垢(风冷风冷或水冷式或水冷式)2.空气和不凝性气体空气和不凝性气体3.冷却空气或冷却水不足冷却空气或冷却水不足4.制冷剂充注量过多制冷剂充注量过多