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1第一章空调制冷的概述和发展趋势1.1空调与制冷技术的概述伴随着人类改造自然的整个过程，始终存在着如何克服外界环境对人类生存的威胁和影响的问题。人类面临不仅要解决自身居住生活和工作的环境控制问题，而且要解决生产过程中和科学试验过程所要求的环境问题。空气调节工程就是在这种背景下，依据热物理和流体力学、综合建筑、机电等工程学科的发展成果而形成的独立学了的分支，专门研究和解决各类内部工作、居住、生产和科学试验所要求的空气环境。实现制冷可以通过两种途径：一种是利用天然冷原；另一种则是利用人造冷原。天然冷源就是用深井水或天然冰冷却物体或，空间的空气。天然冷源具有脸颊和不需要复杂技术设备等优点，但是，它受到时间、地区等条件的限制，而且不宜大量获得低于零摄氏度的温度。在科学实验中，人们发现了冰（雪）和盐混合时有制冷效应并利用它来冷却饮料和短期保存新鲜食品。这种方法开创了人工制冷的先例。自从1834面英国人波尔金斯制成了第一台用乙醚做制冷剂的制冷机以来，制冷技术不断发展和完善，生产了建立在不同原理上工作的各种制冷机。在制冷技术的发展道路上，蒸汽式压缩制冷始终处于主导地位。本世纪，随着科学技术的进步，制冷机出现了多种类型，机器转速提高使这种设备紧凑，制冷剂能逐步优化有利得到更低的温度，系统逐步完善并实现自动控制。这些进步，都促使制冷技术发展成为一个成熟的工程领域，在国民经济中占有一定的地位。空气调节的意义在于“使空气达到所要求的状态”或“空气处于正常状态”。据此，一个内部受控制的空气环境，一般是在某以提定空间内，对空气温度、湿度、空气流动速度及洁净度进人工调节。以满足人体舒适和工艺生产工程的要求。现代技术发展有时还要求对空气压力、成分、气味及噪音等进行调节和控制。由此可见，采用技术手段穿凿并保持满足一定要求的空气环境，乃是空气调节的任务。舒适性空调的发展远远迟于工业空调，20世纪20年代，在美国才有几百家影剧院设置空调系统。与此同时，整体式空调机组，也就是平时所说的空调机，也得到了发展，成为家庭和办公室的设备用品。60多年以来空调技术发展迅速，分体挂壁式，分体柜式等多种类型满足了用户的需要，近10年来生产的微电脑控制空调实现了制冷、制热、除湿、通风、睡眠工况的自动调节，使舒适空调成为人们工作、西欧系和娱乐中的一种享受，家用空调已开始普及到城乡人民的千家万户。我国制冷技术的迅速发展还是砸在近三十年的事情，由于我国科教兴国的伟大战略，科技水平的提高促进了我国制冷技术的发展，而且逐步向世界先进水平靠拢。目前，我国的制冷工业已经建立了完整的体系，已能生产过着类型多规格的制冷机。特别是电冰箱和空调器的生产值得一提，短短十年内，我国的电冰箱和空调工业已经经历了试制、引进、开发的工2程，一举成为电冰箱和空调器的生产大国，其生产质量可以和日本、美国、意大利等国媲美，并已走向了世界市场。更为引人注目的是，中国制冷业的龙头老大海尔更是在美国建立了分公司，开始了走向国际化企业的坚实的一步。我们有理由相信，我们的制冷技术在未来会有更大的发展前景。1.2空调制冷技术的应用“制冷”就是使自然界的某物体或某空间达到低于周围环境温度，并使之维持这个温度。随着工业、农业、国防和现代化可科学技术的发展，制冷技术在各个行业都得到了广泛的应用，特别是空气调节和食品储藏，直接关系到很多部门的工业生产和人民生活的需要。他们不但在制冷设备需要量方面占相当大的比重，而且在动力消耗方面夜战很大的比例。空气调节方面，如光学仪器、精密计量、半导体、合成纤维等生产工艺，都需要有恒温、恒湿的空气环境；飞机发动机、航天仪表、特殊气候地区使用的汽车、电气设备，甚至一些军事武器弹药，都需要在一定的温湿度下进行性能试验，需要建立人工气候室；旅馆、剧院、医院等公共场所，以及住宅，也需要用空气调节专职保证人们的工作、生活的舒适条件。制冷专职就是在这些空气调节系统中冷却、干燥空气所必须的设备，有时可用于空气加热。除此之外，食品和物资储藏方面，如低温储藏食品防止变质；粮食贮藏防止受潮；工业生产工艺方面，如是由裂解，是由脱脂、合成橡胶、合成纤维等重要原料的提取等。分别要求有20~120摄氏度的条件；低温和超低温方面，就是由于金属和合金在低温下具有“超导体”的特性所引起的，这样，制造低温超导电缆对大功率输电很有价值。此外，现代科学的很多部门，如宇宙空间的模拟、高真空的获得、半导体激光、红外线探测等也都离不开低温制冷技术。在公共与民用建筑中，大会堂、会议厅、图书馆、展览馆、影剧院等均需要设空气调节器。随着旅游业的发展，空气调节在宾馆、酒店、商业中心、游乐场所已经普遍了。在居住房间内对现实空气调节的要求也逐渐提高。我国家用空调的装备率也在逐年上升。交通运输工具如额、飞机、火车和船舶，空气调节装备率已经很高了。现在农业的发展也和空气调节有着密切的关系，大型温室、禽畜养殖、粮食储藏等都需要创造出适合的空气环境来进行运转，因此对空气调节的要求和使用也逐步提高。因此，我们从这些方面可以总结，现代化的发展离不开空气调节，人们的生活需要空气调节，空气调节技术有待在发展中不断提高和完善。1.3新世纪空调发展的趋势每年到了夏天，都是空调消费的旺季，人们为了驱赶炎热的夏季都纷纷加入抢购空调的行列。着也从侧面反应了空调产品已经走进可百姓的家庭，而也正因为它逐渐成为我们生活细细相关的东西，人们对它的要求也越来越高，随着国际上对于空气污染的重视，在空调界也开始看了新的革命，那就是“绿色空调”。为此，中国制冷空调工业协会、中国环境产品认证标志委员会于5月28日—29日在北京主办了中国空调产业绿色空调产品发展研讨会。母的在于探讨绿色空调的建议。有专家认为，此举表明我国空调行业即将进入一个双优空调产3品为市场主流的新时期，绿色制冷将成为我国空调产业21世纪发展方向的重要理念之一。我国制冷空调工业协会高级工程师周瑞民说，21世纪是绿色时代，制冷空调行业也顺应这个是到的潮流。绿色对于空调行业应该具有连个概念。首先是企业建立一个绿色管理体系和绿色治疗保证体系，关注在制冷空调产品生产经营过程中，节能降耗减低成本，减少污染物在环境中的排放等问题。其次，对绿色空调产品而言，现在虽然没有一个正式的定义，但有两点可以肯定，即意味着对环境的保护。一是对全球大环境的保护，履行有关国际跳跃，如蒙特利尔议定书，为我们的子孙后到造福。二是对空调设备的使用者，使他们在享受空调的同时，不应该受到空调运行带来的空气质量、噪音等的侵害。另外，随着各行业对绿色的追求，建设绿色酒店、绿色办公室等等，其中的空调是不必须是“绿色的”，空调制冷行业应噶顺应这个潮流，把绿色空调作为制冷空调行业的发展方向。由此可见，对于绿色空调的定义虽然没有最终成型，但洒家搜根据现代人类适合所要求的那样，给出了绿色空调的标准，主要性能就是节能、低噪音和工质不污染环境这届指标上，这些也是人么对于环境要求的最好诠释，也就是节能降耗、保护臭氧层、维护人类健康着三个方面。各个空调生产厂商也开始了绿色空调的技术革命，纷纷推出了适应市场需求的产品。连续七年在国家技术监督组织的空调产品检测中，以能效比最高名列前茅的广东克隆空调，在2000年全力推出了具有先进林和技术含量的克隆生态空调，广泛采用了包括杀菌、电子硝烟除尘、换新风、冷触媒等领先技术在20多项科技成果，都是当今世界最先进的健康技术、智能控制技术和节能技术。他们不仅在节能降耗技术方面做了积极的探索，而且，目前正与中科院声学所积极合作，成立联合实验室，研究金一步降低空调的整体噪音等，着也是空调发展方向的标志。所以新世纪的中央空调产品必须向绿色空调的方向靠拢，才能站住脚跟谋求发展。在未来中央空调产品确定六个重点领域，都体现了人么对环境保护的前列的责任感。如环境制冷剂的应用；产品和系统效率的提高；运行噪音的减低；产品体积和质量的提高等等。只有靠先进的技术，才能生产出人么所需要的绿色的环保空调。1.4中央空调的工作原理民用建筑的中央空调系统主要有冷热源、空气处理装置、管道系统、末端装置和控制系统等组成，一般用于有大面积要求的场所，如写字楼、星级酒店、影剧院、会展中心等场所。这些地方采用空调的目的是为了满足人对室内空气环境的舒适要求。空调及相应的制冷设备目前国内仍以电力驱动为主，而且运行时间长，耗电量大，一般占整个建筑物全部用电量的1/4---1/3，因此，必须在合理应用的情况下，尽量做到节能。另外，中央空调系统往往一次性投资大，包括的设备多、管线长、自动化成都好，因此在设计是必须做到合理分配每一项设备，做到节约资金。工作原理如下：1.在需要给建筑物共冷时，高压的液体制冷剂从冷水机组冷凝器中通过膨胀节流阀被4压入蒸发器，高效传热管外蒸发的制冷剂带走了管内的热量，把水温降至空调所需的5—10设适度。2.5—10设适度的冷冻水被泵抽至建筑物中每层的空气处理机和风机盘管。吹过翅片的空气被降温去湿，再通过天花板中的风道和风口送进室内。这时冷冻水升温，再被回冷水机组蒸发器中去循环冷却了。3.蒸发后被抽入高速旋转的制冷压缩机的制冷剂经叶片轮增速后，被甩入扩压器中减速并降压。高温高压的制冷剂被排入到冷凝器中，同样通过数百根高效传热管后，被现对低温的冷取水带走热量而成为高压的液体制冷剂，又开始新的动态制冷循环。4.带走冷凝器中热量后，审问的冷取水被泵抽到室外的冷却塔后向下喷淋，与上抽的空气进行换热，空气带走了水中的热量，被冷却的水有回到了冷凝器中，准备再连续的带走冷凝器中的热量。5第二章空调系统的分类与选择空气调节系统一般均由被调对象、空气处理设备、空气输送设备、和空气分配设备所组成的。空调系统的种类很多，在工程上应根据空调对象的性质和用途，热湿符合特点、室内设计参数要求，以及空调机房和风道提供的建筑面积和空间、初投资相运行费等许多方面的具体情况，选择合适的空调系统。2.1空调系统的分类根据空气处理设备的集中程度分类：1集中式中央空调系统这种系统的所有空气处理设备（加热器、冷却器、过滤器、加湿器）以及通风机全部集中在空调机房。2半集中式空调系统这种空调系统除了集中在空调机房的空气处理设备可以处理一部分空气恩爱，还有分散在被调房间的空气处理设备，它们可以对室内空气进行就地处理或对来自集中处理设备的空气再进行补充处理。3分散式空调系统（局部空调系统）空气处理设备全部分布在被调房间内的系统。2.2其它分类方法2.2.1根据负担室内的热湿负荷所用的介质不同分类（1）全空气系统这是指空调房间的室内负荷全部经过处理的空气来负担的空调系统。（2）全水系统空调房间的热湿负荷全部由冷水和热水来负担的空调系统。（3）空气水系统空调房间的负荷由空气和水共同承担。（4）制冷剂系统空调房间的负荷由制冷剂直接负担的体系。风机盘管系列属于空气---水系统。2.2.2根据空调系统使用的空气来源分类。（1）直流式系统这种系统使用的空气全部来源于外，吸收余热、余湿后又全部排掉，因而室内，空气得到了百分之百的交换。这是耗能较多的系统。6（2）封闭式系统封闭式系统全部使用室内再循环的，空气不补充任何室外的新风，节能但是卫生条件差。（3）回风式系统该系统使用的空气一部分为室外新风，一部分为室内回风，既经济又卫生，使用比较广泛。2.3空调系统的比较和选择表2-1空调系统的比较Table2-1Thecompareofair-conditioningsystem使用指标集中式系统半集中式系统分散式系统单风管定风量变风量风机盘管诱导器单元式或房间空调器初步投资适中适中高高低节能效果与运行费用经济经济适中不经济适中施工安装方便方便适中适中不方便使用寿命长长适中长较短使用灵活性不灵活不灵活适中适中灵活机房面积面积大面积大适中适中面积较小恒温控制容易控制适中适中不易控制适中恒湿控制容易控制不易控制不易控制不易控制不易控制消声有效消声有效消声适中不易消声不易消声隔振容易容易适中适中不易房间清洁度高高低低低风管系统复杂复杂复杂适中比较简单维护管理容易适中适中适中不易风管串通易串通易串通适中不会串通不会串通防火性能差差适中适中好由比较可以看出