文章目錄

• 一、簡介
• 二、蒸氣壓縮式致冷熱力學原理
• 熱力學知識補充：
• • 1）逆卡諾循環(huán)
  • • == COP:能效比 (制冷量/制冷電功率)==
    • 不同類型的冷機COP要求
  • 2）勞倫茲循環(huán)
  • 蒸氣壓縮式制冷循環(huán)
  • 主要性能指標
  • 壓焓圖
• 三、水冷式和風冷式冷水機組
• • 1、載冷劑
  • 2、家用空調(diào)制冷原理
  • 3、空氣處理機組和風機組
  • 3、典型的水冷機組的類型
  • • 3.1 壓縮機分類
  • 3.2 蒸發(fā)器類型
  • 3.3 冷凝器
• 3.4 膨脹閥
• • 3.5 常見輔助部件
• 四、故障分析
• • 1、冷凍水、冷卻水
  • 2、吸氣壓力、蒸發(fā)壓力、排氣壓力、冷凝壓力
  • 3、ASHARE項目的Research Project-1043
  • • 硬故障和軟故障
  • 4、故障診斷的方法
• 五、制冷量收費

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空調(diào)冷負荷，就是指平衡掉房間所產(chǎn)生的熱量（熱負荷）所需要的總冷量。

一、簡介

按制冷用途分為：冷藏用制冷裝置、試驗用制冷裝置、生產(chǎn)用制冷裝置和空調(diào)用制冷裝置四類。

二、蒸氣壓縮式致冷熱力學原理

壓力越低，飽和溫度(沸點越低)，因此制冷往往需要創(chuàng)造低壓，從而使制冷劑氣化（吸熱）。

節(jié)流器包括膨脹閥

• 膨脹閥使中溫高壓的液體制冷劑通過其節(jié)流成為低溫低壓的濕蒸汽
• 儲液器是壓縮機的重要部件， 起到貯藏、氣液分離、過濾、消音和制冷劑緩沖的作用

熱力學知識補充：

熵：$ds=(\frac{dQ}{T}{）}_r$，式中T為物質(zhì)的熱力學溫度；dQ為熵增過程中加入物質(zhì)的熱量，下標“r”是英文單詞“reversible‘’的縮寫，表示加熱過程所引起的變化過程是可逆的。

焓：H = U + pV式子H為焓，U為系統(tǒng)內(nèi)能，p為其壓強，V則為體積。
物態(tài)不變時，溫度只與內(nèi)能相關(guān)，內(nèi)能增加溫度一定增加。內(nèi)能與做功和熱傳遞相關(guān)。

1）逆卡諾循環(huán)

橫軸s:熵（吸熱，熵降低；放熱，熵增加）
縱軸T：溫度

• 絕熱膨脹（絕熱節(jié)流）是指與外界沒有熱量交換，但氣體對外界做功，氣體膨脹。根據(jù)熱力學第一定律，可證明這是等熵過程，在這個過程中氣體體積增大，壓強降低，因而溫度降低。所以絕熱膨脹經(jīng)常用于降低氣體的溫度，起到冷凍的效應(yīng)

== COP:能效比 (制冷量/制冷電功率)==

• $T_k$環(huán)境溫度
• $T_0$制冷溫度

不同類型的冷機COP要求

冷水機組制冷量性能系數(shù)（COP）有哪些要求？

2）勞倫茲循環(huán)

蒸氣壓縮式制冷循環(huán)

節(jié)流損失：采用膨脹閥代替膨脹機，制冷系數(shù)有所降低，其降低程度稱為節(jié)流損失。

主要性能指標

蒸氣壓縮式制冷機為蒸發(fā)溫度和冷凝溫度

壓焓圖

體系的狀態(tài)函數(shù)，用符號H表示。焓的定義式是：H=U+PV。U是體系的內(nèi)能，p是體系壓強，V是體積。

三、水冷式和風冷式冷水機組

（說明：圖1-風冷式冷水機是利用殼管蒸發(fā)器使水與冷媒進行熱交換，冷媒系統(tǒng)在吸收水中的熱負荷，使水降溫產(chǎn)生冷水后﹐通過壓縮機的作用使熱量帶到翅片式冷凝器，再由散熱風扇散失到外界的空氣中(風冷卻)；圖2-水冷式冷水機是利用殼管蒸發(fā)器使水與冷媒進行熱交換，冷媒系統(tǒng)在吸收水中的熱負荷，使水降溫產(chǎn)生冷水后﹐通過壓縮機的作用將熱量帶至殼管式冷凝器，由冷媒與水進行熱交換﹐使水吸收熱量后通過水管將熱量帶出外部的冷卻塔散失(水冷卻)）
如圖1，開始時由壓縮機吸入蒸發(fā)制冷后的低溫低壓制冷劑氣體，然后壓縮成高溫高壓氣體送冷凝器；高壓高溫氣體經(jīng)冷凝器冷卻后使氣體冷凝變?yōu)槌馗邏阂后w；當常溫高壓液體流入熱力膨脹閥，經(jīng)節(jié)流成低溫低壓的濕蒸氣，流入殼管蒸發(fā)器，吸收蒸發(fā)器內(nèi)的冷凍水的熱量使水溫度下降；蒸發(fā)后的制冷劑再吸回到壓縮機中，又重復下一個制冷循環(huán)

1、載冷劑

定義：載冷劑是在間接冷卻的制冷裝置中，完成將被冷卻系統(tǒng)（物體或空間）的熱量傳遞給制冷劑的中間冷卻介質(zhì)。 這種中間冷卻介質(zhì)亦稱為第二制冷劑。空調(diào)工程、工業(yè)生產(chǎn)和科學試驗中，常常采用制冷裝置間接冷卻被冷卻物，或者將制冷裝置產(chǎn)生的冷量遠距離輸送，這時，均需要一種中間物質(zhì)，在蒸發(fā)器內(nèi)被冷卻降溫，然后再用它冷卻被冷卻物，這種中間物質(zhì)稱為載冷劑。

作用：使用載冷劑能使制冷劑集中在較小的循環(huán)系統(tǒng)中，并將冷量輸送給較遠的冷卻設(shè)備。使用載冷劑有時還可以解決某些直接冷卻制冷裝置難以解決的問題。使用載冷劑能使某些毒性較大或刺激性氣味較強的制冷劑遠離使用環(huán)境，增強制冷系統(tǒng)的安全性。載冷劑是依靠顯熱來運載冷量的，這是與制冷劑依靠汽化潛熱來制冷的最大區(qū)別。

2、家用空調(diào)制冷原理

壓縮機將氣態(tài)的氟利昂壓縮為高溫高壓的氣態(tài)氟利昂，然后送到冷凝器（室外機）散熱后成為常溫高壓的液態(tài)氟利昂，所以室外機吹出來的是熱風。 液態(tài)的氟利昂經(jīng) 毛細管，進入蒸發(fā)器（室內(nèi)機），空間突然增大，壓力減小，液態(tài)的氟利昂就會汽化，變成氣態(tài)低溫的氟利昂，從而吸收大量的熱量，蒸發(fā)器就會變冷，室內(nèi)機的風扇將室內(nèi)的空氣從蒸發(fā)器中吹過，所以室內(nèi)機吹出來的就是冷風；空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發(fā)器后就會凝結(jié)成水滴，順著水管流出去，這就是空調(diào)會出水的原因。 然后氣態(tài)的氟利昂回到壓縮機繼續(xù)壓縮，繼續(xù)循環(huán)。 制熱的時候有一個叫四通閥的部件，使氟利昂在冷凝器與蒸發(fā)器的流動方向與制冷時相反，所以制熱的時候室外吹的是冷風，室內(nèi)機吹的是熱風。 其實就是用的初中物理里學到的液化（由氣體變?yōu)橐簯B(tài)）時要排出熱量和汽化（由液體變?yōu)闅怏w）時要吸收熱量的原理。

家用空調(diào)一般是風冷式的。
家用空調(diào)一般不采用載冷劑

3、空氣處理機組和風機組

3、典型的水冷機組的類型

3.1 壓縮機分類

3.2 蒸發(fā)器類型

干式（直膨式）蒸發(fā)器

干式蒸發(fā)器制冷劑在換熱管內(nèi)通過，冷水在高效換熱管外運行，這樣的換熱器換熱效率相對較低，其換熱系數(shù)僅為光管換熱系數(shù)的2倍左右，但是其優(yōu)點是便于回油，控制較為簡便，而制冷劑的充注量大約是滿液式機組充注量的1/2～1/3左右。

滿液式蒸發(fā)器

滿液式蒸發(fā)器與干式蒸發(fā)器的運行方式恰好相反，冷水在換熱管內(nèi)通過，制冷劑完全將換熱管浸沒，吸熱后在換熱管外蒸發(fā)。滿液式蒸發(fā)器的傳熱管表面上有許多針形小孔，管內(nèi)表面上還有螺旋形凸起強化冷水側(cè)的換熱。這種同時強化管外沸騰和管內(nèi)傳熱的高效傳熱管，使其傳熱系數(shù)較光管提高了5倍左右。

降膜式蒸發(fā)器

降膜式蒸發(fā)器，也稱之為噴淋式蒸發(fā)器，這種換熱器與滿液式蒸發(fā)器相似，但是它又與滿液式蒸發(fā)器有區(qū)別。這種蒸發(fā)器的制冷劑是從換熱器的上部噴淋到換熱管上，制冷劑只是在換熱管上形成一層薄薄的冷劑液膜，這樣冷劑在沸騰蒸發(fā)時便減少了靜液位壓力，從而提高了換熱效率，其換熱效率較滿液式機組提高了5左右。

3.3 冷凝器

3.4 膨脹閥

3.5 常見輔助部件

四、故障分析

1、冷凍水、冷卻水

流經(jīng)冷凝器的水是冷卻水，流經(jīng)蒸發(fā)器的水是冷凍水，冷凝水是房間風機盤管在冷熱交換時從空氣中產(chǎn)生的冷結(jié)水，冷卻水就是把主機產(chǎn)生的熱量送出室外的運輸工具。冷凍水就是把冷量從空調(diào)機房傳送到使用房間的運輸工具。

2、吸氣壓力、蒸發(fā)壓力、排氣壓力、冷凝壓力

吸氣壓力是指壓縮機吸入口處的壓力，可通過吸氣壓力表測得。蒸發(fā)壓力是蒸發(fā)器中翩冷劑沸騰時的壓力。為了克服吸氣時的阻力損失，所以蒸發(fā)壓力總是高于吸氣壓力。一般蒸發(fā)壓力較吸氣壓力高0. 1-0. 2kgf/cmz。壓縮機在運轉(zhuǎn)過程中，蒸發(fā)溫度愈低，則吸氣壓力愈低。

排氣壓力是指壓縮機排出口處的壓力，可通過排氣壓力獲得。冷凝壓力是冷凝器中制冷劑冷凝時的壓力。為了克服排氣時的管道阻力損失，則排氣壓力總是高于冷凝壓力。壓力損失一般控制在相當子飽和冷凝溫度差0.5℃的壓力差。若冷凝壓力升高，則排氣壓力也隨著升高，使排氣溫度升高，對壓縮機運轉(zhuǎn)不利。

在實際運用中，由于排氣壓力和冷凝壓力，吸氣壓力和蒸發(fā)壓力，兩者之間比較接近，在不考慮阻力損失的情況下，壓縮機的吸氣壓力即為蒸發(fā)壓力；壓縮機排氣壓力即冷凝壓力。

3、ASHARE項目的Research Project-1043

根據(jù)特征數(shù)據(jù)判斷機組處于哪一種故障原因。

硬故障和軟故障

硬故障： 一旦發(fā)生，設(shè)備或者系統(tǒng)便停止工作的故障稱為硬故障。
軟故障： 發(fā)生時設(shè)備或者系統(tǒng)仍能運行，經(jīng)過一段時間后，系統(tǒng)運行愈加不正常，能耗增加，危害持續(xù)的故障稱為軟故障。比如冷凍水流量減少，冷卻水流量減少，制冷劑泄露，制冷劑充注過多，冷凝器結(jié)垢，潤滑油充注過多等

4、故障診斷的方法

五、制冷量收費

• 制冷量的單位w/m^2

• 設(shè)備有冷(熱)量表，計量電表

• 計量電量的主要設(shè)備包括
  

幾種制冷計費的方式

暖氣費空調(diào)收費依據(jù)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的空气调节用制冷技术的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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