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1、空调的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主要内容什么是制冷？什么是制冷？什么是空调？什么是空调？热力学基础知识热力学基础知识制冷的基本原理制冷的基本原理制冷方法的分类制冷方法的分类常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介分布式能源系统分布式能源系统制冷制冷：利用：利用人工人工的方法，把某物体或某空间的温度降低到的方法，把某物体或某空间的温度降低到低低于周围环境介质于周围环境介质的温度，并使之的温度，并使之维持一定时间维持一定时间。实质实质：将热量从被冷却对象中转移到环境中。：将热量从被冷却对象中转移到环境中。什么是制冷？什么是制冷？制冷空调技术的基本理论制冷空调技术的基本理论制冷制
2、冷=冷却？冷却？冷却冷却：自发自发进行；进行；温度温度不可能低于不可能低于环境的温度。环境的温度。制冷制冷：非自发非自发过程，需过程，需消耗消耗外界能量；外界能量；温度可以温度可以低于低于环境温度。环境温度。2023/4/20调节湿度调节湿度调节湿度调节湿度 调节温度调节温度调节温度调节温度 调节气流调节气流调节气流调节气流 净化空气净化空气净化空气净化空气 什么是空调？什么是空调？通过一定的技术手段，使被调节空间的空气通过一定的技术手段，使被调节空间的空气保持保持一定一定的的温度、湿度、流动速度以及洁净度、新鲜度。温度、湿度、流动速度以及洁净度、新鲜度。（创造合创造合适的室内气候环境、创造舒
3、适的适的室内气候环境、创造舒适的“人工气候人工气候”）冷热源系统：冷热源系统：1锅炉；锅炉；2给水泵；给水泵；3回水滤器；回水滤器；4疏水器；疏水器；5制冷机组；制冷机组；7冷却塔；冷却塔；8冷却水循环泵；冷却水循环泵；9冷水管系冷水管系;2023/4/20 通风装置：通风装置：通风装置：通风装置：把室外的新鲜空气吸进室内进行换气的装置。把室外的新鲜空气吸进室内进行换气的装置。把室外的新鲜空气吸进室内进行换气的装置。把室外的新鲜空气吸进室内进行换气的装置。暖气装置：暖气装置：暖气装置：暖气装置：加热室内或吸进来的新鲜空气，使室内加温加热室内或吸进来的新鲜空气，使室内加温加热室内或吸进来的新鲜空
4、气，使室内加温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。（有时还除湿）的装置。（有时还除湿）的装置。（有时还除湿）的装置。冷气装置：冷气装置：冷气装置：冷气装置：对室内或吸进来的新鲜空气进行冷却或除湿对室内或吸进来的新鲜空气进行冷却或除湿对室内或吸进来的新鲜空气进行冷却或除湿对室内或吸进来的新鲜空气进行冷却或除湿 的装置。的装置。的装置。的装置。空气净化装置：空气净化装置：空气净化装置：空气净化装置：除去室内存在的灰尘及难闻气味，使空除去室内存在的灰尘及难闻气味，使空除去室内存在的灰尘及难闻气味，使空除去室内存在的灰尘及难闻气味，使空 气净化的装置。气净化的装置。气净化的装
5、置。气净化的装置。空调的一般组成2023/4/201 1、汽化、汽化、汽化、汽化物质从液态转变为气态的过程。物质从液态转变为气态的过程。物质从液态转变为气态的过程。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（表面及内部汽化的方式：蒸发（表面汽化）、沸腾（表面及内部汽化的方式：蒸发（表面汽化）、沸腾（表面及内部汽化的方式：蒸发（表面汽化）、沸腾（表面及内部同时汽化）。同时汽化）。同时汽化）。同时汽化）。加快汽化的措施：提高温度、降低表面压力。加快汽化的措施：提高温度、降低表面压力。加快汽化的措施：提高温度、降低表面压力。加快汽化的措施：提高温度、降低表面压力。2 2、液化、液
6、化、液化、液化物质从气态转变为液态的过程。物质从气态转变为液态的过程。物质从气态转变为液态的过程。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。加快液化的措施：降低温度、提高压力。加快液化的措施：降低温度、提高压力。加快液化的措施：降低温度、提高压力。热力学基础知识2023/4/203 3、显热和潜热、显热和潜热、显热和潜热、显热和潜热显热：显热：显热：显热：不改变物质状态不改变物质状态不改变物质状态不改变物质状态只引起物质温度变化的只引起物质温度变化的只引起物质温度变化的只引起物质温度变化的热量。热量。热量。热量。潜热：潜热：潜热：潜热：不改变物质温度不改变物质温度不改变物
7、质温度不改变物质温度只改变物质状态的热量。只改变物质状态的热量。只改变物质状态的热量。只改变物质状态的热量。热力学基础知识2023/4/204 4、空气湿度、空气湿度、空气湿度、空气湿度绝对湿度：绝对湿度：绝对湿度：绝对湿度：单位容积空气中所含水蒸气的数量。单位容积空气中所含水蒸气的数量。单位容积空气中所含水蒸气的数量。单位容积空气中所含水蒸气的数量。相对湿度：相对湿度：相对湿度：相对湿度：在某一温度下，空气中实际含水蒸气量（以在某一温度下，空气中实际含水蒸气量（以在某一温度下，空气中实际含水蒸气量（以在某一温度下，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。重量计）与
8、空气在该温度下所能含水蒸气量之比。重量计）与空气在该温度下所能含水蒸气量之比。重量计）与空气在该温度下所能含水蒸气量之比。湿度的测量通常用湿度的测量通常用湿度的测量通常用湿度的测量通常用干湿球温度计（干湿计）干湿球温度计（干湿计）干湿球温度计（干湿计）干湿球温度计（干湿计）热力学基础知识2023/4/20干湿计：干湿计：干湿计：干湿计：即有干球温度计和湿球温度计的装置。即有干球温度计和湿球温度计的装置。即有干球温度计和湿球温度计的装置。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？若干球温度计和湿球温度计差值大，空气的相对湿度怎样？若干球温
9、度计和湿球温度计差值大，空气的相对湿度怎样？若干球温度计和湿球温度计差值大，空气的相对湿度怎样？2023/4/201 1、制冷的基本思路、制冷的基本思路、制冷的基本思路、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。利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。制冷基本原理2023/4/202 2、制冷循环、制冷循环、制冷循环、制冷循环提高压力，强提高压力，强提高压力，强提高压力，强制冷却，使制制冷却，使制制冷却，使制制冷却，使制冷剂从气体转冷剂从气体转冷剂从气体转冷剂从气体转化为液体而放化为液体而放化为液体而放化为液体
10、而放出热量。出热量。出热量。出热量。制冷基本原理 空调用制冷技术属于空调用制冷技术属于普通制冷普通制冷。1.1.按制冷技术的温度划分按制冷技术的温度划分普通制冷普通制冷 120120K(-153)(-153)深度制冷深度制冷 120-20120-20K低温制冷低温制冷 20-0.320-0.3K超低温制冷超低温制冷 0.30.3K统称为低温制冷制冷方法的分类制冷方法的分类以以机械能或电能机械能或电能为补偿为补偿 以以热能热能为补偿为补偿2.2.按补偿能量的形式（或驱动方式）按补偿能量的形式（或驱动方式）制冷方法的分类制冷方法的分类按制冷工作原理划分按制冷工作原理划分物质相变（固体融化制冷、固体
11、升华制冷、物质相变（固体融化制冷、固体升华制冷、液体汽化制冷液体汽化制冷）气体膨胀制冷气体膨胀制冷 热电制冷热电制冷 涡流管制冷涡流管制冷 磁制冷磁制冷 其他新型制冷（热声制冷、氦稀释制冷、化学制冷）其他新型制冷（热声制冷、氦稀释制冷、化学制冷）制冷方法的分类制冷方法的分类液体汽化制冷液体汽化制冷：利用液体气化吸热原理。利用液体气化吸热原理。如：蒸汽如：蒸汽压缩式压缩式制冷制冷 蒸汽蒸汽吸收式吸收式制冷制冷 蒸汽蒸汽吸附式吸附式制冷制冷 蒸汽蒸汽喷射式喷射式制冷制冷固体相变（融化和升华）固体相变（融化和升华）纯水冰融化：纯水冰融化：只能制取只能制取00以上的温度。以上的温度。(标准大气压下）标
12、准大气压下）冰盐融化：冰盐融化：冰融化吸热冰融化吸热盐溶解吸热盐溶解吸热能制取能制取00以下的温度以下的温度冰盐种类冰盐种类 制冷温度制冷温度 冰盐浓度冰盐浓度干干冰融化、升华：冰融化、升华：常压下升华温度为常压下升华温度为-78.5-78.5。水的相平衡图P(Pa)P(Pa)C C B B 冰冰 水水 水蒸汽水蒸汽610.62 O610.62 O A A 273.16 T(K)273.16 T(K)标准大气压标准大气压101325Pa下，纯水冰下，纯水冰的融化温度为的融化温度为273.15K2023/4/20四个必要组成部分四个必要组成部分:压缩机压缩机冷凝器冷凝器节流（膨胀）装置节流（膨胀
13、）装置蒸发器蒸发器液体气化制冷液体气化制冷蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介四大金刚2023/4/20气体气体气体气体高高高高温温温温高高高高压压压压液液液液体体体体低温低温低温低温 低圧低圧低圧低圧气气气气体体体体低温低温低温低温低压低压低压低压压缩机压缩机压缩机压缩机（压缩压缩压缩压缩）耗电做功使低温低压冷媒气体变耗电做功使低温低压冷媒气体变为高温高压气体为高温高压气体冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器（冷凝冷凝冷凝冷凝）向空气放出冷媒的热量使气向空气放出冷媒的热量使气态冷媒变为液态态冷媒变为液态膨胀阀膨胀阀膨胀阀膨胀阀（膨胀膨胀膨胀膨胀）降低冷媒压力降低冷媒压力调整冷
14、媒流量调整冷媒流量蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器（蒸发蒸发蒸发蒸发）空气吸收冷媒的冷量使空气吸收冷媒的冷量使液态冷媒变为气态液态冷媒变为气态液液液液体体体体高圧高圧高圧高圧高温高温高温高温常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介2023/4/20压缩机：压缩机：作用：提升压力作用：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。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：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。释放热量变成液体。高温制冷剂在冷凝器中冷凝。
15、常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介2023/4/20节流装置节流装置(膨胀阀膨胀阀)：液体经过节流装置使压力下降。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常用的制冷方法简介蒸发器：蒸发器：液体制冷剂进入蒸发器蒸发为气体。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。制冷剂在蒸发器中吸收热量。常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介2023/4/20四、制冷剂四、制冷剂四、制冷剂四、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制冷剂是制冷循环中传热的载体
16、，通过状态的变化吸收和放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，因此要求制冷剂出热量，因此要求制冷剂出热量，因此要求制冷剂出热量，因此要求制冷剂在常温下很容易气化，加压后很容易在常温下很容易气化，加压后很容易在常温下很容易气化，加压后很容易在常温下很容易气化，加压后很容易液化液化液化液化，而且在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量。同时，而且在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量。同时，而且在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量。同时，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：制冷剂还应具备
17、以下的性质：制冷剂还应具备以下的性质：制冷剂还应具备以下的性质：不易燃易爆；不易燃易爆；不易燃易爆；不易燃易爆；无毒；无毒；无毒；无毒；无腐蚀性；无腐蚀性；无腐蚀性；无腐蚀性；对环境无害。对环境无害。对环境无害。对环境无害。制冷剂的英文名称为制冷剂的英文名称为制冷剂的英文名称为制冷剂的英文名称为refrigerantrefrigerant，所以常用其头一个字母，所以常用其头一个字母，所以常用其头一个字母，所以常用其头一个字母R R来代表制冷剂，后面表示制冷剂名称，如来代表制冷剂，后面表示制冷剂名称，如来代表制冷剂，后面表示制冷剂名称，如来代表制冷剂，后面表示制冷剂名称，如R22R22、R134
18、aR134a等。等。等。等。2023/4/20 (一一一一)氟利昂氟利昂氟利昂氟利昂(Freon)(Freon)类制冷剂：类制冷剂：类制冷剂：类制冷剂：氟里昂（氟里昂（氟里昂（氟里昂（R-22R-22）是老式制冷剂，它破坏大气中的臭氧层，）是老式制冷剂，它破坏大气中的臭氧层，）是老式制冷剂，它破坏大气中的臭氧层，）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。使太阳的紫外线直接照射到地球，对植物和动物造成伤害。使太阳的紫外线直接照射到地球，对植物和动物造成伤害。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，至国际环保组织决定，至
19、国际环保组织决定，至国际环保组织决定，至20142014年全球禁止使用年全球禁止使用年全球禁止使用年全球禁止使用2222制冷剂。制冷剂。制冷剂。制冷剂。使用使用使用使用R22R22制冷剂破坏臭氧层制冷剂破坏臭氧层制冷剂破坏臭氧层制冷剂破坏臭氧层2023/4/20(二二二二)新型环保制冷剂新型环保制冷剂新型环保制冷剂新型环保制冷剂R134aR134a（四氟乙烯）（四氟乙烯）（四氟乙烯）（四氟乙烯）R134a R134a在大气压下的沸腾点为在大气压下的沸腾点为在大气压下的沸腾点为在大气压下的沸腾点为-26.9-26.9，在，在，在，在98kPa98kPa的压力下沸腾点的压力下沸腾点的压力下沸腾点的
20、压力下沸腾点为为为为-10.6-10.6。如果在常温常压下将其释放，。如果在常温常压下将其释放，。如果在常温常压下将其释放，。如果在常温常压下将其释放，R134aR134a便会立即吸收热量便会立即吸收热量便会立即吸收热量便会立即吸收热量开始沸腾并转化为气体，对开始沸腾并转化为气体，对开始沸腾并转化为气体，对开始沸腾并转化为气体，对R134aR134a加压后，它也很容易转化为液体。加压后，它也很容易转化为液体。加压后，它也很容易转化为液体。加压后，它也很容易转化为液体。2023/4/20 五、冷冻润滑油（简称冷冻油）五、冷冻润滑油（简称冷冻油）五、冷冻润滑油（简称冷冻油）五、冷冻润滑油（简称冷冻
21、油）(一一一一)冷冻油的作用冷冻油的作用冷冻油的作用冷冻油的作用 1 1、润滑：、润滑：、润滑：、润滑：冷冻油可润滑压缩机轴承、活塞、活塞环、冷冻油可润滑压缩机轴承、活塞、活塞环、冷冻油可润滑压缩机轴承、活塞、活塞环、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，降曲轴、连杆等运动件表面，减少运动阻力和磨损，降曲轴、连杆等运动件表面，减少运动阻力和磨损，降曲轴、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。低功率消耗延长使用寿命。低功率消耗延长使用寿命。低功率消耗延长使用寿命。2 2、密封：、密封：、密封：、密封：冷冻油渗入油封密封处防止漏
22、油，同时在冷冻油渗入油封密封处防止漏油，同时在冷冻油渗入油封密封处防止漏油，同时在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。活塞环与缸壁间形成油膜防止制冷剂泄漏。活塞环与缸壁间形成油膜防止制冷剂泄漏。活塞环与缸壁间形成油膜防止制冷剂泄漏。3 3、冷却：、冷却：、冷却：、冷却：冷冻油能及时带走摩擦表面产生的热量，冷冻油能及时带走摩擦表面产生的热量，冷冻油能及时带走摩擦表面产生的热量，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。防止压缩机温度过高。防止压缩机温度过高。防止压缩机温度过高。4 4、降低压缩机噪声：、降低压缩机噪声：、降低压缩机噪声：、降低压
23、缩机噪声：冷冻油在摩擦面间可起到缓和冷冻油在摩擦面间可起到缓和冷冻油在摩擦面间可起到缓和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。两零件冲击减小运动噪声的作用。两零件冲击减小运动噪声的作用。两零件冲击减小运动噪声的作用。2023/4/20(二二二二)冷冻油的种类与选择冷冻油的种类与选择冷冻油的种类与选择冷冻油的种类与选择1 1、冷冻油的种类、冷冻油的种类、冷冻油的种类、冷冻油的种类 1)1)国产冷冻油：有国产冷冻油：有国产冷冻油：有国产冷冻油：有1313、1818、2525、3030四种牌号（按粘度）四种牌号（按粘度）四种牌号（按粘度）四种牌号（按粘度）2)2)进口冷冻油：进口冷
24、冻油：进口冷冻油：进口冷冻油：SUNISOSUNISO系列系列系列系列3GS3GS、4GS4GS、5GS5GS冷冻油。冷冻油。冷冻油。冷冻油。3)3)聚脂类润滑油聚脂类润滑油聚脂类润滑油聚脂类润滑油(ESTER):(ESTER):由多元醇酯基础油和添加剂配成，由多元醇酯基础油和添加剂配成，由多元醇酯基础油和添加剂配成，由多元醇酯基础油和添加剂配成，用于用于用于用于R134aR134a制冷剂的润滑（前两种属矿物油，与制冷剂的润滑（前两种属矿物油，与制冷剂的润滑（前两种属矿物油，与制冷剂的润滑（前两种属矿物油，与R134aR134a不相不相不相不相容）。容）。容）。容）。2 2、冷冻油的选择、冷冻
25、油的选择、冷冻油的选择、冷冻油的选择使用使用使用使用R134aR134a制冷剂一般选制冷剂一般选制冷剂一般选制冷剂一般选ESTERESTER润滑油。润滑油。润滑油。润滑油。2023/4/201 1）将原来的矿物型冷冻油更换为）将原来的矿物型冷冻油更换为）将原来的矿物型冷冻油更换为）将原来的矿物型冷冻油更换为合成型合成型合成型合成型冷冻油冷冻油冷冻油冷冻油（因（因（因（因为矿物型冷冻油与为矿物型冷冻油与为矿物型冷冻油与为矿物型冷冻油与R134aR134a不互溶）；不互溶）；不互溶）；不互溶）；2 2）更换新型连接软管及密封橡胶件；）更换新型连接软管及密封橡胶件；）更换新型连接软管及密封橡胶件；）
26、更换新型连接软管及密封橡胶件；（新型管的表（新型管的表（新型管的表（新型管的表面一般都印有面一般都印有面一般都印有面一般都印有R134aR134a专用的标记，这种管其内部增补专用的标记，这种管其内部增补专用的标记，这种管其内部增补专用的标记，这种管其内部增补了尼龙树脂层，外层为氢化晴聚丁橡胶）。了尼龙树脂层，外层为氢化晴聚丁橡胶）。了尼龙树脂层，外层为氢化晴聚丁橡胶）。了尼龙树脂层，外层为氢化晴聚丁橡胶）。使用使用使用使用134a134a注意事项注意事项注意事项注意事项压缩式制冷和吸收式制冷压缩式制冷和吸收式制冷u制冷剂回路：制冷剂回路：u溶液回路溶液回路（二元溶液）二元溶液）：升压升压蒸发、
27、冷凝、降压蒸发、冷凝、降压液体气化制冷液体气化制冷蒸汽吸收式制冷蒸汽吸收式制冷u工质对的要求：工质对的要求：两两种种液液体体互互溶溶性性好好，且且具具有有不同的沸点。不同的沸点。氨水吸收式制冷机氨水吸收式制冷机氨水吸收式制冷机氨水吸收式制冷机 溴化锂吸收式制冷机溴化锂吸收式制冷机溴化锂吸收式制冷机溴化锂吸收式制冷机常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介压缩式制冷和吸收式制冷比较压缩式制冷和吸收式制冷比较液体气化制冷液体气化制冷吸附式制冷吸附式制冷(a)白天脱附(b)夜间吸附制冷常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介 吸附制冷工质对吸附制冷工质对（吸附剂、制冷剂）（吸附剂、制冷剂）沸石水沸石水 硅胶
28、硅胶水水 活性炭活性炭甲醇甲醇 活性炭活性炭氨氨常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介工质 压缩式制冷循环压缩式制冷循环 吸收式制冷循环吸收式制冷循环 吸附式制冷循环吸附式制冷循环制冷工质制冷工质双组分工质对双组分工质对固固液工质对液工质对常用的制冷方法简介常用的制冷方法简介冷热电联产冷热电联产(CCHP)Combined Cooling Heating and Power分布式能源系统分布式能源系统燃气分布式能源系统燃气分布式能源系统典型组合模式典型组合模式1 1管管道道天天然然气气燃气轮机燃气轮机发电机发电机变变电电站站余热型溴化余热型溴化锂机组锂机组供电负荷供电负荷制冷负荷制冷负荷供热负荷
29、供热负荷热水负荷热水负荷典型组合模式典型组合模式2 2管管道道天天然然气气燃气燃气轮机轮机发电机发电机变变电电站站余热锅炉余热锅炉供电负荷供电负荷制冷负荷制冷负荷供热负荷供热负荷热水负荷热水负荷蒸汽型蒸汽型溴冷机溴冷机发电机发电机蒸汽轮机蒸汽轮机燃气分布式能源系统燃气分布式能源系统进风进风进风进风排排 烟烟损失损失15%15%燃气轮机燃气轮机吸收式制冷机吸收式制冷机燃料燃料100%100%电能电能电能电能35%35%35%35%冷热能冷热能冷热能冷热能50%50%50%50%热交换器热交换器分布式能源系统分布式能源系统分布式能源系统分布式能源系统利用率利用率利用率利用率高高 效效燃气分布式能源系统特点燃气分布式能源系统特点