第8章空气调节-刘源泉

COP值•COP值（coefficienctofperformance,W/W），关于冬夏季循环效率提出了以下定义：在冬季供热时，压缩机制热量（W）与输入功率（W）的比率定义为热泵的循环性能系数，又叫制热系数;在夏季制冷时，制冷压缩机制冷量（W）与输入功率（W）的比率，制冷系数。•COP值(制冷效率)实际就是热泵系统所能实现的制冷量（制热量）和输入功率的比值，在相同的工况下，其比值越大说明这个热泵系统的效率越高越节能EER空调、采暖设备能效比•在额定工况下，空调、采暖设备提供的冷量或热量与设备本身所消耗的能量之比。•EER主要表征了局部空调机组（含空气源、水源、地源等整体式、分体式空调机组）的性能参数，仅适合于电动压缩式制冷（或蒸汽压缩式制冷或热泵空调）。•COP适合于电动压缩式、蒸汽压缩式，亦适合于吸收式制冷机组。购买空调时多少匹是如何选择的•空调1匹等于多少瓦？1小时耗多少电。•匹数指的是电器消耗功率，1匹=1马力=735W，匹并不指制冷量。平时所说的空调是多少匹，是根据空调消耗功率估算出空调的制冷量。一般习惯用1匹等于2500W的制冷量(也就是25机型)，1.5匹约等于.3500的量(也就是35机型)。其余机型可以根据制冷量来估算匹数，比如50机型为两匹。1匹=1马力=735W，一小时用电0.735度。15匹=1102.5w,一小时用电1.102度。•2500W相当于COP值是多少？•（2）空调的制冷量的大小Q＝压缩机输入电功率HPX空调机组能效比COP•通常情况下：2200~2600W-----------1匹3200~3600W-----------1.5匹4500~5100W-----------2匹GB/T7725-2004房间空调器•具体参照GB/T7725-2004对EER与COP的定义。EER：在额定工况和规定条件下，空调器进行制冷运行时，制冷量与有效输入功率之比，其值用W/W表示。COP：在额定工况（高温）和规定条件下，空调器进行热泵制热运行时，制热量与有效输入功率之比，其值用W/W表示。冷水机组能效限定值及级源效率等级GB19577-2004《单元式空气调节机组能效限定值及能源效率等级GB19576-2004《房间空气调节器能效限定值及能源效等级GB12021.3-2010《多联式空调（热泵）机组能效限定值及级源效率等级GB21454-2008IPLV•公共建筑节能设计标准GB50189-2005•5.4.7水冷式电动蒸汽压缩式循环冷水（热泵）机组部分负荷性能系数IPLV宜按下式计算和检测条件检测：•IPLV＝2.3%×A+41.5%×B+46.1%×C+10.1%×D•式中：•A—100%负荷时的性能系数（W/W）,冷却水进水温度30℃•B—75%负荷时的性能系数（W/W）,冷却水进水温度26℃•C—50%负荷时的性能系数（W/W）,冷却水进水温度23℃•D—25%负荷时的性能系数（W/W）,冷却水进水温度19℃估算法选配房间空调•1、冷负荷指标P182表8-280至90W/㎡;•2、房间面积•3、总冷负荷按冷量选•4、已知厂家制冷系数，按制冷机功率选变频•什么是变频？所谓的变频空调是与传统的定频空调相比较而产生的概念。我国的电网电压为220伏、50赫兹，在这种条件下工作的空调称之为定频空调。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠其不断地开、停压缩机来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。而与之相比，变频空调变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少。而运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动。原来制冷能效比(EER)最高的是一款东芝开利空调，其制冷能效比为6.3。目前，科龙第四代双高效空调以6.65的制冷能效比，刷新了世界最高的空调能效比纪录。据悉，其在科龙实验室测得的能效比最高值已超过7.0。这说明我国的空调行业发展还是颇具潜力的。环境保护与替代工质由于制冷空调行业广泛用CFC，HCFC类物质，对臭氧产生温室效应。首次环境会议1972年6月5日，联合国人类环境会议，瑞典斯德哥尔摩，世界环境日。1984年南极上空发现：臭氧空洞；臭氧吸收太阳紫外线。证实同氟利昂（CFC）分解产生的氯原子有关。氟利昂（CFC）是20世纪30年代出现，由于化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清冼剂。在对氟利昂（CFC）实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂（CFC）已达到2000万t，他在大气中的平均寿命高达数百年，留在对流层的氟利昂（CFC）相当稳定，在上升进入平流层后，在一定气象条件下，会在强烈紫外线的作用下进行分解，一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。Cl+O3ClO+O2ClO+OCl+O2保护臭氧层的计划•1985年3月，21个国家，保护臭氧层维也纳公约；•1987年9月，关于臭氧层物质的蒙特利尔议定书，CFC受控物质，发达国家在1996年1月1日前停用，发展中国家2010年停用；HCFC用至2030；•1997年12月，京都协议书，HFC,CFC,HFC都是温室气体。•氟利昂的分子通式CmHnFxCLyBrz，氟用字母F,溴用字母B,氯用字母C,碳用字母C，在工质表示中，碳C写在最后，氯C写在最前。•含氯、氟、碳的完全卤代烃写作CFC，如R12，CCL2F2•含有氢的制冷工质，字母“H”放更前面，含氢、氯、氟、碳的不完全卤代烃写作HCFC，如R22。•分子中含氢、氟、碳的无氯卤代烃写作HFC，R134A。•碳氢化合物则写作HC•无机物NH3，R717；CO2，R744；SO2，R7648.1概述8.1.1空气调节的任务和作用8.1.2湿空气的基本概念8.1.3空调温湿度与空调精度8.2空调系统的组成与分类8.2.1空调系统的基本组成部分8.2.2空调系统的分类8.2.3常用空调系统简介第8章空气调节8.3空调冷源及制冷机房8.3.1空调冷源和制冷原理8.3.2制冷压缩机的种类8.3.3制冷系统其他各主要部件8.3.4热泵8.3.5制冷机房8.4空气处理设备8.4.1基本的空气处理方法8.4.2典型的空气处理设备8.4.3组合式空调机组8.4.4局部空调机组8.4.5空调机房第9章空气调节8.5.1影响空调负荷的内、外扰因素8.5.2空调设备容量概算方法8.5空调负荷概算空气调节（简称空调）是采用技术手段把某种特定空间内部的空气环境控制在一定状态下，使其满足人体舒适或生产工艺的要求。所控制的内容包括空气的温度、湿度、流速、压力、清洁度、成分、噪声等。采用一定技术手段创造并保持满足一定要求的空气环境，是空调的首要任务。一、定义二、任务工艺性空调：为生产或科学实验服务；同时满足人员的舒适性要求。舒适性空调：为人们的工作和生活提供一个舒适的环境。三、作用8.1概述8.1.1空气调节的任务和作用一、基本概念湿空气：干空气和一定量水蒸气组成的混合物。二、湿空气的相关概念1、压力2、温度3、含湿量4、相对湿度5、焓6、露点温度7、湿球温度8.1概述8.1.2湿空气的基本概念d0102030qP（10Pa）500030002000100006000-20001、压力1）大气压力B：地球表面单位面积上所受到的大气的压力称为大气压力。1atm=101325Pa2）水蒸汽分压力Pq：湿空气中水蒸气单独占有湿空气的容积，并具有与湿空气相同温度时所产生的压力称为湿空气中水蒸气的分压力。3）饱和水蒸汽分压力Pq.b：在一定温度下，湿空气中水蒸气含量达到最大限度时称湿空气处于饱和状态，此时相应的水蒸气分压力称为饱和水蒸气分压力。2、温度：温度是反映空气冷热程度的状态参数。温度值的高低温标表示。常用的温标有绝对温标(T)和摄氏温标(t)，二者之间的关系为：t=T－273℃3、含湿量(d)：对应于1kg干空气的湿空气中所含有的水蒸气量。4、相对湿度(φ)：湿空气的水蒸气分压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气分压力之比。相对湿度反映了湿空气中水蒸气接近饱和含量的程度，反映了空气的潮湿程度。当相对湿度φ=0时，是干空气；当相对湿度φ=100%时，为饱和湿空气。5、焓：每kg干空气的焓加上与其同时存在的d公斤水蒸气的焓的总和，称为（1+d）kg湿空气的焓。6、露点温度：在含湿量保持不变的条件下，湿空气达到饱和状态时所具有的温度称为该空气的露点温度。7、湿球温度：在理论上，湿球温度是在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度。空调房间室内温度、湿度通常用空调基数和空调精度两组指标来规定。空调基数：空调区域内所需保持的空气基准温度与基准相对湿度。空调精度：根据生产工艺或人体的舒适性要求，在空调区域内空气的温度和相对湿度被容许的波动范围。例如：温度tn=20±1℃和相对湿度φn=50±5%,其中20℃和50%是空调基数，±1℃和±5%是空调精度。按温度允许波动范围的大小，一般分为Δtn≥±1℃、Δtn=±0.5℃和Δtn=±(0.1～0.2)℃三类精度级别。8.1概述8.1.3空调温湿度与空调精度室内空气计算参数空调房间冷热源空气处理设备空气输配输送系统空气处理设备：过滤器、表冷器、空气加热器、空气加湿器等空气热湿处理和净化设备。空气输配系统：由送风机、送风管道、送风口、回风口、回风管道等组成。冷源和热源：夏季降温用冷源为制冷机组或自然冷源。空调再热或冬季加热用热源可以是蒸汽锅炉、热水锅炉、热泵。8.2空调系统的组成与分类8.2.1空调系统的基本组成部分环境热量冷却水冷冻水冷却塔送风回风冷水机组空调箱空气调节系统分类集中程度集中式空调系统介质用途空气来源半集中式空调系统分散式空调系统全空气系统空气水系统全水系统制冷剂系统舒适性空调系统工艺性空调系统封闭式系统直流式系统混合式系统8.2空调系统的组成与分类8.2.2空调系统的分类空调箱风管末端（送风口）回风口风环路集中式空调系统：定风量系统和变风量系统风环路新风末端设备送风回风房间排除新风空调箱半集中式空调系统：风机盘管系统和诱导器系统全分散式空调系统：家用空调系统，又可叫制冷剂系统全空气系统冷剂系统空气－水系统全水系统空调空间空调空间空调空间全封闭系统直流式系统混合式系统一、一次回风系统（1）概念：空调系统的回风与室外新风在喷淋室（或空气冷却器）前混合一次，称一次回风式系统。（2）系统流程图与新风比回风新风WCLOON空调箱房间GxGhGs新风比m=Gx/Gs8.2空调系统的组成与分类8.2.3常用空调系统简介二、风机盘管加新风空调系统空调房间前室走廊风机盘管新风道冷冻水进水冷冻水回水8.2空调系统的组成与分类8.2.3常用空调系统简介风机盘管加新风空调系统具有半集中式空调系统和空气-水系统的特点。目前这种系统已广泛应用于宾馆、办公楼、公寓等商用或民用建筑。这种空调系统主要有三种新风供给方式：(1)靠渗入室外新鲜空气补给新风。(2)墙洞引入新风直接进入机组。(3)独立新风系统。客房风机管道常用的有四种方式；(1)卧室暗装型(2)立式明装型(3)卧式明装型(4)立式暗装型1.由排风形成自然渗入新风靠渗入室外空气以补给新风，机组基本上处理再循环空气。优点：初投资、建筑空间和运行费用省。缺点：新风量无法控制，新风洁净度无法保证，室内卫生要求难以保证。适用场合：适用于要求不高，旧建筑加装空调或因地位限制无法布置机房和风道的建筑物或者室内人员少的场合。送风回风新风排风2.墙洞引入新风直接进入机组新风口做成可调节的，冬、夏季按最小新风量运行，过渡季尽量多采用新风。优点：新风可以得到比较好的保证。缺点：噪声、雨水、污物容易进入室内，机组易腐蚀；新风负荷的变化会影响室内参数；室内空气量平衡易受破坏。适用场合：只适用于低层部分，或相邻楼房、墙壁构成的避风建筑或改造的旧建筑以及要求不高的建筑物。送风回风新风排风3．独立的新风系统供给室内