空调基础知识

TDX0706001空调基础知识学习目的大金作为一流的空调生产厂商，对专业技术有着不断革新的要求。作为一个大金的员工，无论身在哪个部门，都需要对空调的基础知识有个全面系统的掌握。目录1.空调概述2.空调工作原理3.空调工作流程4.空调的简单分类5.空调小知识6.答疑与讨论1、空调概述1.1什么是空调空调，即空气调节其定义为:空气调节(Aircondition)是一种根据舒适或工艺的需要,对自然状态下的空气在局部范围内对其状态参数进行调控的工程技术.空气状态参数:温度,压力,比重,湿度,比焓等描述空气状况的物理量.调节的对象包括（空调的四要素）：温度湿度洁净度气流分布1.2空调的四要素温度：对室内空气进行加热或者冷却太冷或者太热的环境都不利于人们的生活某些物品的保存或制造只能在一定温度环境下进行湿度：减少或者增加空气中的水蒸气含量过度的潮湿或干燥都会让人产生不舒服的感觉物品的保存和制造同样对环境的湿润程度提出了要求洁净度：去除空气中的粉尘、颗粒数量太多的粉尘颗粒对人体健康不利精细电子元件和食物需要清洁的生产环境气流分布：让气流在整个空间中均匀循环空气流动均匀可以避免局部冷局部热的现象，空间环境更加舒适一般目的制冷与制热工业目的温湿度调节根据用途与目的的不同，将室内的空气条件控制到人体舒适的状态或生产所需要的状态舒适空气调节人体的保健及环境的舒适工业空气调节人以外的动物及物品的保存、管理等空气调节1.3空调的目的2、空调工作原理2.1空调的工作内容空调器的主要任务就是把室内的热量转移到室外去，或者把室外的热量转移到室内来与内部的热传递与外界的热传递室内室外heatheatheatheatheatheatheatheatheat2.2空调的工作原理利用温度差产生的热量转移比较有限利用物质相变时释放的热量更加有效物质在状态改变时吸收或放出的热量称为相变潜热相变过程，物质的温度没有变化但是热量却发生了很大的变化空调机中,制冷剂由液体变为气体时,从室内空气中吸收了蒸发热,使室内空气得到冷却;气体变成液体,将其冷凝热放至室外的空气或水中——空调就是这样工作的下雪后比下雪时更冷，就是这个道理所谓相变就是就是指物体的气、液、固三种状态的变化。例如：水蒸汽-水-冰空调制冷原理通常将热的物体同冷的物体放在一起，热量会从热的物体转移到冷的物体，就像水从高初向低处流那样。如果我们要将低处的水转移到高处，就必须采用水泵等措施，也就是需要做功。同样如果我们要将热量从低温物体转移到高温物体，也需要做功，而空调就是实现这一过程的一种设备。水泵与空调的对比泵泵地下水压缩机冷凝器膨胀阀蒸发器高水位低水位地面空调制冷原理2.3空调的工作介质——制冷剂1)水2)氨3)氟利昂………..etc.制冷剂（冷媒）是指将空调机内把低温部位的热量传递到高温部位的、较易蒸发的液体。Forexampleheat冷媒1)经济的2)无害的3)无爆炸性4)无腐蚀性5)非易燃品6)稳定7)高汽化潜热8)容易蒸发和压缩在我们选择合适的热传递的媒介时，有以下必须考虑的因素：2.3.1选择合适的制冷剂2.3.2常用的制冷剂氟利昂是最常用的传热介质包括:R22R134aR407CR410A……….etc.Freon冷凝压力Kpa成分处理的难易程度R221943单一冷媒最容易R407C21123种混合32/125/134a困难R410A30162种混合32/125容易氟利昂是卤代烃物质的总称，其中：含氯而无氢的CFC类，如R12，对臭氧层破坏严重；含氯而有氢的HCFC，如R22，对臭氧破坏较弱；含氢而无氯的HFC，如R134a，对臭氧无破坏作用Doyouknow?2.3.3制冷剂的发展《蒙特利尔协定书》哥本哈根修正案要求在2016年我国HCFC类（R22）物质生产和消费需冻结在2015年水平上，到2040年将停止使用。虽然对于中国来说，R22在短期内没有强制要求停止使用。但是考虑到世界范围内的冷媒替代趋势，R22冷媒的生产和销售将会越来越少，因此对R22冷媒空调系统的开发和研究也将减少。采用新冷媒的空调系统，将是以后的主流趋势。关于R22的冷媒替代，主要有两种冷媒R407C和R410A。国家禁止生产、销售R22时间美国2020年1月1日欧共体国家2007年1月1日削减90%，2015年1月1日起完全禁止；瑞士、意大利2000年1月1日起禁止德国2000年1月1日开始禁止瑞典和加拿大2010年1月1日禁止日本2003年12月使用R22的空调停止生产中国2040年禁止生产和销售（部分地区提前）3、空调的工作流程制冷循环蒸发压力＝0.5MPa〔R410A=0.83MPa〕蒸发温度＝5℃吹出热风（42～47℃）吸入室外空气温度35℃向室外空气中放出冷凝热（蒸发热＋压缩热）液压缩机做功冷风（12～17℃）吹出吸入室内空气温度27℃飽和状態从室内空气中吸收蒸发热饱和状态冷凝压力＝1.9Mpa〔R410A＝2.96Mpa〕冷凝温度＝50℃气体压缩机吸入温度＝１０℃气体压缩机吐出温度＝７０～９０℃过热气体过热度＝５℃低温低压高温高压液过冷液温度＝４５℃过冷液过冷度＝５℃3.1空调的主要部件•压缩机•冷凝器•节流装置•蒸发器空调器的运转是以制冷循环为基础的，而制冷循环主要由以下几个部分构成：节流装置压缩机冷凝器蒸发器空调器中的压缩机就象人体的心脏提供动力、维持制冷剂在系统里的循环。3.1.1压缩机=冷凝器，顾名思义，就是制冷剂冷凝放热的地方从压缩机排出的制冷剂在这里由气态变为液态,并释放热量3.1.2冷凝器制冷剂在蒸发器中吸热蒸发,从而降低外部介质的温度3.1.3蒸发器蒸发器(风机盘管)节流装置(例如:膨胀阀)的作用是调节冷媒流量,并促进冷媒从液态转变到气态3.1.4节流装置蒸发压力＝0.5MPa〔R410A=0.83MPa〕蒸发温度＝5℃吹出热风（42～47℃）吸入室外空气温度35℃向室外空气中放出冷凝热（蒸发热＋压缩热）液压缩机做功冷风（12～17℃）吹出吸入室内空气温度27℃飽和状態从室内空气中吸收蒸发热饱和状态冷凝压力＝1.9Mpa〔R410A＝2.96Mpa〕冷凝温度＝50℃气体压缩机吸入温度＝１０℃气体压缩机吐出温度＝７０～９０℃过热气体过热度＝５℃低温低压高温高压液过冷液温度＝４５℃过冷液过冷度＝５℃制热循环如何进行？压缩机冷凝器蒸发器节流装置室内侧制冷时节流装置蒸发器冷凝器压缩机室内侧制热时核心部件:四通换向阀3.2热泵式空调系统热泵式空调:兼具”制冷”和”制热”两种功能的空调注意:制冷和制热两种效果不同同时实现压缩机室内热交换器室外热交换器制冷时四通阀的状态制暖时四通阀的状态制冷循环制冷循环热泵循环（四通阀）4、空调的简单分类室内热量转移方式室外散热方式系统结构4.1空调系统分类一空调器分体式整装式整装式一拖一多联机空冷式水冷式冷水系统直接膨胀式(冷媒)空冷式分体式整装式水冷式水-空气系统全水系统中央系统全空气系统冷水机+空气处理机+风管冷水机+空气处理机+VAV每层空气处理机+风管冷水机+双管道风机盘管冷水机+三管道风机盘管冷水机+四管道风机盘管独立系统全冷媒系统整装式空调系统多联式空调系统(VRV)4.2空调系统分类二4.3常见空调系统的比较室外机室内机冷媒配管室外机通过冷媒管与多台室内机连接，每个房间的内机均为冷媒与空气直接换热。冷媒系统室外机(冷水机组)和室内机(风机盘管)通过水管连接。（室外机组产生冷水，用水泵送入每个室内机，室内空气与水换热达到温度调节的目的。)水系统风机盘管水泵冷热水机组水管风机盘管风机盘管室外机通过冷媒管道与风管式室内机(或空调箱)连接，由内机(或空调箱)统一处理空气，然后通过风管把处理过的空气送入每个房间。风管系统室内机室外机风管几年要进行一次水管清洗，否则严重降低换热效率，增加能耗。存在着漏水的隐患优点:使用舒适、每个房间可以单独控制缺点:维护麻烦有漏水的隐患换热效率低节能性一般•辅助部件多，系统故障率提升•如不及时维护，换热效率降低，运行费用大大上升•破坏装潢•运行费用高，支出电费多风机盘管风机盘管泵冷热水机组风机盘管4.3.1水(风机盘管)系统室外机室内机风管即使是一间房间使用空调，系统也必须全部启动。——和冷媒系统相比电费要高出2-3倍。温度调节器是对整个系统进行调节，不能对各个房间分别调节。优点：初投资较低缺点：噪音大每个房间不能单独控制风管占据空间大•运行费用大•人对温度的敏感有个体差异，无法满足•不易与装潢配合•易产生烦躁不安的感觉4.3.2风系统室外机室内机优点：使用舒适每个房间可以单独控制换热效率高节能性好无漏水隐患系统维护方便缺点：初投资较高•不易生空调病•直流变速冷媒系统，室外机可以根据室内负荷不同调节转速，节能省电•可以满足人对温度要求的个体差异•节能省电•维护简单，费用低廉冷媒配管4.3.3冷媒系统中央空调风管系统风机盘管水系统多联式冷媒系统构成室外侧：制冷机与室外侧盘管为一整机。室内侧：冷媒盘管与风机。室外侧：热泵机组室内侧：各个房间设有风机盘管，机组室内分布系统为水管。室外侧：室外机室内侧：各种类型的室内机，室内外依靠冷媒管路连接。优点初投资较小风口设置灵活可提供新风单独控制调节灵活,节能性好局部吊顶,空间影响小单独控制自动化程度高配合其他设备可引入少量新风缺点层高要求高噪音大/费电难以单独调节水系统,安装运行不慎,存在隐患(如漏水)一般难以引入新风价格较贵管路安装要求高代表产品特灵约克麦克维尔开利天加美国瑞姆等特灵约克麦克维尔清华同方浙江盾安上海豪申等日本大金松下三菱日立海尔美的4.3.4综合对比5、空调小知识EER/COP（GB规定）1.能效比EER(EnergyEfficiencyRatio)在额定工况和规定条件下，空调器进行制冷运转时，制冷量与有效功率之比2.性能系数COP(CoefficientofPerformance)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以上参数用于衡量空调系统的节能效果，EER/COP越高，则代表系统的节能效果越显著5.1常见术语冷凝空气中的水蒸气在接触低温表面的时候，会被冷却到露点以下，凝结成水珠，这就是冷凝结露现象。冷凝水在夏天空调的制冷过程中，蒸发器周围的空气遇冷，水蒸气凝结析出，就产生了“冷凝水”。冷凝水应该及时排出，否则容易滋生细菌；水量多时可能溢出空调器，让房间出现漏水、滴水的情况。“水往低处流”，所以排水管道应该倾斜安装，不然水无法排出结霜和化霜在制冷设备中，当空气被冷却到0℃以下时，空气中的水分会在设备表面冻结成霜。霜层的存在，会阻止设备的热量交换，因此结霜不利于空调的运行，需要适时把霜层化掉。化霜的方法有：热水洗电加热从压缩机流出的热冷媒来除霜（空调逆向运行）HP（匹）功率单位，1HP=735W；空调行业中多用于指代在1HP输入功率下系统输出的冷量/热量。由于不同厂家、不同的空调机组性能不同，故每HP所指代的制冷量是不同的(在相同的工况下)kcal/h（大卡）功的单位，1kcal/h=1.163W；工程中常用的热量单位，现已逐渐为国际单位W所取代。上海地区气象参数夏季空调干球温度34℃夏季空调湿球温度28.2℃冬季空调干球温度-4℃冬季相对湿度73%民用建筑的舒适性空气调节设计参数夏季冬季温度24℃~28℃18℃~20℃相对湿度40%~65%40%~60%5.2一些数据5.3空调负荷在某一时刻为保持房间恒定温度，需向房间供应、或者排出房间的热量称为负荷单位：kw、kcal/h等总的热负荷=+++++……1)外界日照热量、墙体传递热量3)照明设备发热4)机器/设备发热5)人体发热etc.2)外界空气（风）传递热量热负荷的来源有：空调负荷的定义：建筑物类型及房间名称建议值（W/m2）住宅200办公180图书阅览室180酒吧、咖啡厅250商店、小卖部180中庭、接待180贵宾室200舞厅（交谊舞）250舞厅（迪斯科）300展览厅、陈列室200仅供参考，具体问题须具体分析5.4部分场合的空调负荷估算指标根据房间朝