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建筑冷热源
素材电子版
1
前言
建筑冷热源素材电子版（以下简称电子版）摘录了教材《建筑冷热源》（以下简称教材）中主要内容的梗概，以方便教师在制作讲课的课件时摘取教材中的素材。电子版涵盖了教材第1章～第13章的主要内容，不包括第14章内容。第14章供学生做课程设计或毕业设计时参考，教师在指导学生设计时可结合设计题择要讲授。
为便于查找内容，电子版保留了教材的章、节名称，但取消了节下小节编排。电子版每节的内容均分若干段，在每段的标题前用“·”标志，标题名称及分段的方法并不完全与教材的小节一致，但每节内容的次序仍保持与教材一致。电子版中的公式、插图、表均无编号。教材制作课件时，可根据所选内容及增补内容，重新编章、节、小节的序号和公式、插图、表的序号。
为便于识别图中各组成部件，电子版中插图原标注的1、2、3……均用文字取代，但图中的英文标注仍保留。图中的英文字母均为该部件英文名称的第一个或前两个字母。例如图2-1中C为Condenser的第一个字母；CO为Compressor的前两个字母。教师在讲课时解释一个即可，学过英语的学生很易记住。因此，电子版中未给予注释。
限于作者的水平，电子版可能存在不尽人意的地方，敬请使用者提出宝贵意见，以便今后进一步完善。
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陆亚俊2
3
第1章 绪 论
1.1 建筑与冷热源
●
保持建筑室内一定温、湿度的方法
在一定温湿度条件下维持室内热量、湿量平衡，即可维持室内一定温度和湿度。 当室内有多余热量和湿量时，需把它移到室外；当室内有热量损失时，需补充热量。 建筑物热量和湿量传递过程
建筑物夏季与冬季热量和湿量传递过程
建筑有多余的热量和湿量，如何移到室外呢？
利用低温介质通过换热器对空气冷却和去湿，从而通过低温介质将热量湿量移到室外。 低温介质—???
地下水 天然冰 天然冷源人工制取低温介质 人工冷源
建筑物夏季与冬季热量和湿量传递过程
建筑有热量损失，如何向建筑补充热量呢？
—— —— 、
利用温度较高的介质通过换热器对室内空气进行加热。
高温介质—?
?
?
?
?
地热水天然热源
人工制取高温介质人工热源工厂余热(废热)
●制冷量、冷量、供热量、制热量、热量的概念
热量是有温差的两个物体间传递的能量。工程中根据能量传递的方向不同分别用不同的名称。
●制冷装置（制冷机）热泵
一套由各种设备组成的，消耗一定量的高位能量将热量由低位热源传递到高位热源的装置称为制冷装置或制冷机；若它的目标为供热用，则称为热泵
制冷的物理方法—?
?
?
??
液体相变制冷
-气体绝热膨胀制冷温差电制冷
●建筑热源在建筑中的其他用途
热水供应；工艺过程用热；其他用热，如游泳池池水加热、洗衣房用热。
1.2 冷源与热源的种类
●人工冷源种类
蒸气压缩式制冷机（消耗机械功的冷源）—?
?
?
由电动机提供机械功由发动机提供机械功
吸收式制冷机（消耗热能的冷源）—?
?
-?
?-
?
??
蒸汽型溴化锂吸收式制冷机
热水型溴化锂吸收式制冷机
直燃型溴化锂吸收式冷热水机组烟气型溴化锂吸收式冷热水机组
●建筑热源种类——
——
4
消耗燃料的热源—?
?
?
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?-?
-
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?
?
?
?
?--
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?
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?
?
?
?
?
?-
?
?
?
?
?
??
?
燃煤锅炉
燃煤型热源
燃煤热风炉生产工艺用热
燃油锅炉
燃油型热源燃油暖风机
燃油直燃型溴化锂吸收式冷热水机组
燃气锅炉
-燃气暖风机
燃气型热源
-燃气热水器
燃气直燃型溴化锂吸收式冷热水机组
太阳能热源——利用太阳能生产热能的热源
热泵—?
?
?
电动热泵
燃气热泵和柴油机热泵
电能直接转换为热能的热源—?
?
?
??
电热水(蒸汽)锅炉-电热水器
电热风器,电暖气
余热——烟气、热废气或排气、废热水、废蒸汽、热的固体或液体等。
●冷热源按集中程度分类
集中式冷源、热源——集中制备冷量或热量，利用冷媒或热媒提供给用户应用。
分散式冷源、热源——设备制取的冷量或热量直接提供给房间应用
1.3 建筑冷热源系统基本组成
建筑冷热源系统由制冷机、锅炉等冷热源设备与相配套的各子系统组成的综合系统。
●冷源系统
电动制冷机冷源系统
5
6
典型制冷机组成的冷源系统蒸汽或热水型溴化锂吸收式制冷机冷源系统
典型制冷机组成的冷源系统直燃型溴化锂吸收式冷热水机组的冷热源系统
典型制冷机组成的冷源系统
●热源系统
燃煤锅炉热源系统
典型热源组成的热源系统
电动热泵热源系统
典型热源组成的热源系统
7
第2章蒸气压缩式制冷与热泵的热力学原理
2.1 蒸气压缩式制冷与热泵的工作原理
●蒸气压缩式制冷机的工作过程
最简单的蒸气压缩式制冷机原理图
制冷机中充注易挥发的工质，例如四氟乙烷（CH2FCF3，代号R134a）。制冷机中的工质称制冷剂。
工质在制冷机中4个状态变化过程：
（1）工质在蒸发器中的等压汽化过程（蒸发过程）汽化吸热，产生制冷效应。
汽化时的压力称蒸发压力，对应的饱和温度称蒸发温度。
（2）工质在压缩机中的压缩过程
压缩过程消耗机械功。压缩后工质压力升高。
（3）工质在冷凝器中等压冷却和凝结过程（冷凝过程）
冷凝过程放出热量，产生制热效应。
冷凝过程中的压力称冷凝压力，对应的饱和温度称冷凝温度。
（4）工质经节流阀节流
节流后工质压力降低。
工质经历了蒸发—压缩—冷凝—节流4个状态循环变化过程，实现了热量从低温到高温的转移。其代价是消耗了功。
当制冷机用于供热（利用转移到高温处的热量）时，称为热泵。
●制冷量和制热量
8
9
制冷量——单位时间内蒸发器从被冷却介质中提取的热量。用e
Q &表示（e —蒸发器evaporator 的第一个字母）。
制热量——单位时间内热泵的冷凝器供出的热量，在制冷机中称为冷凝热量，用c
Q &表示（c —冷凝器condenser 的第一个字母）。
制冷量、制热量法定单位：W ，kW 。 工程制单位：千卡/小时（kcal/h ），英热单位/小时（Btu/h ）。 换算关系：1W=0.86kcal/h 1kW=860kcal/h 1kcal/h=1.163W 1W=3.412Btu/h
制冷量另一单位——冷吨（TR-Ton of Refrigeration ）。1RT 是指1吨0℃的水24h 凝固成0℃冰所需提出的热量。英、美国家1吨=2000磅，因此有
1USRT=3517W=3024kcal/h=12000Btu/h
● 压缩机消耗的功率
制冷机或热泵中压缩机在单位时间内消耗的功称为压缩机消耗的功率，用W &表示，单位为W,kW 。
● 制冷机或热泵的性能系数 制冷机 e Q COP W =&
&
热 泵
c h Q
COP W
=&&
注意：W
&可以指压缩机理论消耗功率、轴功率、电机输入功率或制冷机（热泵）的总输入功率（含风机、泵的电机功率）。
2.2 制冷剂及其热力性质图表
● 卤代烃
卤代烃是饱和碳氢化合物（C m H 2m+2）的氟、氯、溴的衍生物，是建筑中应用的制冷机
（热泵）中常用的一类制冷剂。
卤代烃化学通式 C m H n Cl p F q Br r 卤代烃的编号 RabcBd
其中a =m -1，当a =0时，编号中省略
b =n +1
c =q
d =r ，当r =0时，编号中B d 均省略
编号中氯原子数不表示，可按下式推算：
n +p +q +r =2m +2
例：R22——CHClF 2（二氯一氟甲烷） CCl 2F 2——R12
10
乙烷（C 2H 6）衍生物有同分异构体
2223CHF CHF R134
CH FCF R134a -????
-??
碳原子团对称分子量相同碳原子团不对称 卤代烃有以下几类： 氟烃（FC ），如CF 4（R14），或写成FC14 氯氟烃（CFC ），如CCl 2F 2(R12)，或写成CFC12 氢氯氟烃（HCFC ），如CHClF 2（R22），或写成HCFC22 氢氟烃（HFC ），如CH 2FCF 3（R134a ），或写成HFC134a 氢氯烃（HCC ），如CH 3Cl （R40），或写成HCC40 全氯代烃，如CCl 4
符号中第一个C 代表氯，第二个C 代表碳。 ● 饱和碳氢化合物
甲烷（CH 4）—R50，乙烷（C 2H 6）—R170
丁烷及以后的烷类按序号600依次编号 ● 环状有机化合物
分子结构呈环状的有机化合物，如C 4F 8，编号为RC318。 ● 共沸混合制冷剂
由两种或多种制冷剂按一定比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和气相的组分相同，且保持恒定的沸点，这样的混合物称为共沸混合制冷剂。
例如R125/134a （50/50），编号为R507A
编号法则：已商品化的共沸混合制冷剂给予编号，序号从500开始。 ● 非共沸混合制冷剂
由两种或多种制冷剂按一定比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和气相组分不同（低沸点的组分在气相中的成分高于液相中的成分），且沸点并不恒定。
例如R32/125/134a （23/25/52），编号R407C
编号法则：已商品化的非共沸制冷剂给予编号，序号从400号开始。 ● 无机化合物
编号法则：700加分子量 氨（NH 3）R717
二氧化碳（CO 2）R744 水（H 2O ）R718 ● 制冷剂热力参数表
制冷剂饱和状态下热力性质表
R134a 饱和状态下热力性质表
－59
17.386 0.67999 0.98961 128.380 360.862 232.482 0.70652 1.79212
－58 18.513 0.68126 0.93311 129.481 361.494 232.013 0.71165 1.79002 －57 19.700 0.68253 0.88038 130.586 362.127 231.540 0.71677 1.78797 －56 20.949 0.68382 0.83114 131.695 362.759 231.064 0.72188 1.78596
制冷剂过热蒸气热力性质表
R134a过热蒸气热力性质表
温度t （℃）
比容υ
（m3/kg）
比焓h
（kJ/kg）
比熵s
（kJ/（kg·K））
温度t
（℃）
比容υ
（m3/kg）
比焓h
（kJ/kg）
比熵s
（kJ/（kg·K））p＝292.82kPa p＝1016.4kPa
0 0.068891 397.216 1.72200 40 0.019857 418.226 1.70713
5 0.07071
6 401.803 1.73865 45 0.020583 424.07
7 1.72567
10 0.072500 406.391 1.75499 50 0.021272 429.812 1.74355
15 0.074250 410.983 1.77107 55 0.021931 435.458 1.76089
20 0.075969 415.586 1.78691 60 0.022565 441.036 1.77776
●制冷剂的lg p-h图和T-s图
lg p-h图
R134a的lg p-h图（简图）
11
12
T -s 图
T -s 示意图
2.3 蒸气压缩式制冷（热泵）理想循环和饱和循环
●
理想循环（逆卡诺循环）
逆卡诺循环在T -s 图上的表示
1-2——等熵压缩过程 2-3——等温压缩过程 3-4——等熵膨胀过程 4-1——等温膨胀过程
设M （kg ）工质在系统内循环一周，则 从低温热源处吸取热量
Q 2=T 2（s b －s a ）M
向高温热源排出热量
W =Q 2－Q １＝（T 2－T 1）（s b －s a ）M
循环消耗的净功
11
c 21
Q T COP W T T ==
-
制冷性能系数
22
h,c 21
Q T COP W T T =
=
-
13
制热性能系数
e r 14
()Q M h h =-&& ●
在湿蒸气区中的逆卡诺循环
在湿蒸气区中的逆卡诺循环在T -s 图上的表示
实际上这个循环无法实现，其原因是：
（1）无温差传热实际上是行不通的。 （2）压缩过程在湿蒸气区进行危害性大。 （3）膨胀机的尺寸很小，制造不易。 （4）状态点1很难检测和控制。 ● 饱和循环
蒸气压缩式制冷饱和循环在T-s 图上的表示
饱和循环是对湿蒸气区中逆卡诺循环进行如下改造后的可实现的循环： （1）取消膨胀机，改用节流阀。 （2）状态点1改为饱和蒸气状态。 （3）使T e
饱和循环在lg p -h 图上的表示
14
lg p -h 图上的饱和循环
设系统内制冷剂质量流量为r
M &（kg/s ），制冷剂在各设备中与外界的热量、功量交换如下：
制冷量
e e 14r
Q
q h h M ==-&&
冷凝热量或热泵制热量
c c 23r
Q
q h h M ==-&&
压缩机消耗功率
21r
W
w h h M ==-&&
上式各式除以r
M &，则有 单位质量制冷量
c r 23
()Q M h h =-&& 单位质量冷凝热量（单位质量制热量）
r 21
()W M h h =-&& 单位质量压缩功
c e
Q Q W =+&&& 根据热力学第一定律
q c =q e +w
15
e e 1421
Q q h
h
COP W w h h -===-&&
制冷性能系数
c
c 23h 21
Q q h h COP W w h h -=
==-&& 制热性能系数
COP h =1+COP
r r 1
V M v =&& 压缩机吸入口容积流量
e e 14v r
11Q q
h h q V v v -===&&
单位容积制冷量
R c
COP
COP η=
注意：制冷机的容积流量各处不一定相等。如无特殊说明r
V &、q v 均指压缩机吸汽口处的物理量。
● T e 和T c 对饱和循环的影响
蒸发温度变化的影响
当T e ↑，则q e ↑，q v ↑，w ↓，q c ↓，COP ↑，COP h ↑
16
冷凝温度变化的影响
当T c ↓，则q e ↑，q v ↑，w ↓，COP ↑，COP h ↑，q c 与制冷剂性质有关，一般是增加的。
2.4 饱和循环和理想循环比较
●
不考虑传热温差两个循环的比较
饱和循环和逆卡诺循环在T -s 上的比较
饱和循环与理想循环的差别有：
（1）采用干压缩后，压缩多耗了功A 1（称过热损失）；且排汽温度升高了。
（2）用节流阀取代膨胀机，损失了膨胀功A 2和单位制冷量减少了A 2（称节流损失）。
饱和循环与卡诺循环的比较
逆卡诺循环 饱和循环 差 值 单位质量制冷量q e 面积6-1-c -a -6 面积4-1-c -b -4 -A 2 单位冷凝热量q c 面积5-3-a -c -5 面积2-2′-3-a -c -2 +A 1 单位压缩功w
面积1-5-3-6-1
面积1-2-2′-3-a -b -4-1
A 1+A 2
注：w 的面积按w =q c -q e 确定。
由于有过热损失和节流损失，导致性能系数下降。用制冷循环效率来衡量饱和循环接近逆卡诺循环的程度。
e,c 2
e,c 2e,c R c 12c 12c 1(/)/1()/q A q A q w A A w A A w η--?
???
==
? ?
++++????
17
e 1414q h h h h ''=-=-
4种制冷剂的节流损失、过热损失（
t e /t c =0℃/40℃）
制冷剂
节流损失
过热损失
t 2（℃）
COP
ηR （%）
A 2 （kJ/kg ）
2
c A w （%）
2
e,c
A q （%） A 1 （kJ/kg ）
1
c
A w （%） R134a 4.292 20.16 2.95 0.116 0.55 44 5.487 80.4 R22 4.084 17.45 2.56 0.576 2.5 58.4 5.546 81.2 R717 13.803 8.72 1.28 13.58 8.57 95.7 5.745 84.2 R123
1.723
8.2
1.2
40
6.232
91.3
4种制冷剂热泵循环效率
制冷剂
R134a R22 R717 R123 ηH ，%
82.8
83.7
86.2
92.4
2.5 饱和循环的改进措施
●
节流前过冷
高压制冷剂液体在节流以前进一步冷却成过冷液体 ，以减少节流损失。
节流前过冷在lg p -h 图上的表示
q e 、q v 、COP 每过冷1℃的增加百分数（t e /t c =0℃/40℃）
制冷剂
R134a R22 R717 R123 q e 、q v 、COP 增加百分率（%）
1.05
0.84
0.44
0.72
●
回热循环
18
回热循环
利用压缩机吸入前的低温蒸气对节流前的液体过冷却，以获较大的过冷度。单位质量制冷量
v e1141
/()/
q q v h h v
'
==-
单位容积制冷量
21
w h h
=-
单位压缩功
c23
q h h
'
=-
单位冷凝热量（单位制热量）
COP=q e/w
制冷性能系数
COP h=q c/w
制热性能系数
q e=h1－h6
4种制冷剂采用回热循环后COP、COP h、q v增减百分比及t2①
制冷剂R134a R22 R717 R123
COP增减百分比（％）13.9 -1.14 -4.21 -3.2 COP h增减百分比（％）11.8 -0.97 -3.6 -2.8 q v增减百分比（％） 2.49 -1.03 -4.53 1.5 排汽温度t2（℃）62.8 77.9 120 59.8
①工况为t e=0℃，t c=40℃，吸气温度t1=20℃。
2.6 双级压缩制冷（热泵）循环
●压力比增加对循环的影响
R134a
在以下两种工况循环的比较
t e,℃t c, ℃p e,kPa p c,kPa p c/p e 0 70 292.82 2116.2 7.23 0 40 292.82 1016.4 3.47
不同压力比的饱和循环在lg p-h图上的比较
e c
制冷剂
节流损失过热损失
t2′（℃）COP hηH（％）A2/w c（％）A1/q ec（％）A1/w c（％）
R134a 48.7 12.5 0.55 71.1 3.79 77.3 R717 16.1 4.1 11.5 159.1 3.93 80.2
●两级节流完全中间冷却的双级制冷（热泵）循环
两级节流完全中间冷却的双级压缩制冷（热泵）循环
●两级节流不完全中间冷却的双级制冷（热泵）循环
19
20
两级节流不完全中间冷却的双级压缩制冷（热泵）循环
●
一级节流不完全中间冷却的双级制冷（热泵）循环
一级节流不完全中间冷却的双级压缩制冷（热泵）循环
●
准双级制冷（热泵）循环
有两级叶轮的离心式压缩机可实现此循环。第一级叶轮相当于低压级压缩机，第二级叶轮相当于高压级压缩机。
● 双级压缩制冷（热泵）循环的热力计算
单位质量制冷量
w L =h 2－h 1
低压级压缩机单位压缩功
w H =h 4－h 3
高压级压缩机单位压缩功
L e e e 16
//()M Q q Q h h ==-&&& 低压级压缩机质量流量和容积流量
L L 1
H L 2635
()/()V M v M M h h h h ==--&&&&
高压级压缩机质量流量和容积流量
建筑冷热源素材(1)
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第1章绪论 1.1 建筑与冷热源 ●保持建筑室内一定温、湿度的方法 在一定温湿度条件下维持室内热量、湿量平衡，即可维持室内一定温度和湿度。 当室内有多余热量和湿量时，需把它移到室外；当室内有热量损失时，需补充热量。 建筑物热量和湿量传递过程 建筑物夏季与冬季热量和湿量传递过程 建筑有多余的热量和湿量，如何移到室外呢？ 利用低温介质通过换热器对空气冷却和去湿，从而通过低温介质将热量湿量移到室外。 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
建筑冷热源试卷题及答案 一、填空题 1、影响活塞式制冷压缩机性能的主要因素是蒸发和冷凝温度。若冷凝器冷却不良，会引起冷凝温度升高，则压缩机的性能系数降低；若蒸发器负荷下降，会引起蒸发温度降低，压缩机的性能系数降低。(2) 2、制冷机运行工况的工作参数包括蒸发温度、冷凝温度、过冷温度、吸气温度。 (2) 3、燃料的元素分析成分和工业分析成分，通常采用的分析基准为应用基、分析基、干燥基、可燃基。(7) 4、蒸气压缩式制冷循环由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器组成。(2) 5、影响制冷机工作的制冷剂热力学性质主要有：压力、单位容积制冷量、制冷循环效率、排气温度。(4) 二、选择题 1、进行锅炉热力计算时，燃料的成分应采用：（ B ）(7) A、分析基 B、应用基 C、可燃基 D、干燥基 2、我国供热的主要热源来自于：（ B ）(1) A、电能 B、矿物燃料 C、太阳能 D、低位热源 3、下列关于制冷剂与润滑油是否溶解说法正确的是（C）（4） A、制冷剂与润滑油不能溶解时好些 B、制冷剂与润滑油溶不溶解没影响 C、制冷剂与润滑油溶解时好些 D、以上说法均不对
4、冷热源初设方案优化的最大难点是：（ C ）(14) A、备选方案的初投资 B、可靠性与安全性 C、年度能耗及环境评价 D、年度能源费 5、制冷剂对大气臭氧层的破坏作用用（B）作为指标。(4) A、COP B、ODP C、CUP D、GWP 6、地源热泵按低位热源分类不包括（ C ） A、空气源热泵 B、地源热泵 C、高热源热泵 D、水源热泵错误！未找到引用源。 7、蒸汽锅炉的锅炉房内有蒸汽、给水和（A ）系统。（12） A、排污 B、排水 C、泄水 D、放气 8、根据炉胆后部的（ A ）结构，可分为干背式和湿背式。（8） A、烟气折返空间 B、封头 C、管钣 D、烟管 9、逆卡诺循环由两个过程和两个过程组成。（C）(2) A、等温、等压 B、等体、等温 C、等温、等熵 D、等体、等熵 10、反映制冷机组性能的参数是（B ）.(2) A、制冷量 B、制冷性能系数 C、制冷循环效率 D、制冷温度 三、名词解释 1、热泵系数—— 热泵输出功率与输入功率之比称为热泵性能系数。 2、制冷剂—— 制冷剂又称为制冷工质,是制冷装置中能够循环变化和发挥其 冷却作用的工作媒介。
30 ● 根据示功图计算容积效率ηv ， i 往复式压缩机的示功图 设汽缸的余隙容积为V c （m 3），吸排汽阻力分别为Δp 1、Δp 2（kPa ）。由示功图得 ηv ，i =（V 1-V 4）/V cy V 1=（p 1-Δp 1）（V cy +V c ）/p 1 V 4=1 22c 1m p p V p ?? +? ??? ηv ，i =1112211111m p p p p p p C p p p ????-?+?-???-- ????????? C= c cy V V ● 实际容积效率 实际上，有的容积损失未能反映在示功图上，如吸汽被预热和泄漏，分别用预热系数 λp 与气密性系数λl 来衡量，实际容积效率为 ηv =ηv ，i λp λl 高速、多缸往复式压缩机（η≥720r/min ，C =0.03～0.04）ηv 的经验公式 ηv =0.94-0.085()1 21/1n p p ?? -???? 双级压缩制冷系统中低压级压缩机的ηv 为 ηv =0.94-0.0851 2 110.01n p p ??????- ???-??????
31 小型全封闭压缩机的ηv 小型全封闭压缩机的容积效率 ● 往复式压缩机的制冷量 e r e v th e 1 e v th v /Q M q V q v Q V q ηη===&&&&& ● 往复式压缩机指示功率和指示效率 压缩机对制冷剂做功所耗的功率称指示功率i W &（kW 或W ）。1kg 制冷剂所耗的功称单位质量指示功（单位指示功）W i （kJ/kg 或J/kg ），它总是大于理想压缩过程的单位绝热功 W ad （kJ/kg 或J/kg ）。 用指示效率ηi 衡量实际压缩过程与理想压缩过程接近程度，ηv 定义为 ad i i w w η 往复式压缩机的指示效率 指示功率为 ()21r ad s i r i v th i i 1 h h M w W M w V v ηηη-===&&&&
未经出版者预先书面许可，不得转载或用于其他任何以营利为目的的活动 建筑冷热源 素材电子版
前言 建筑冷热源素材电子版（以下简称电子版）摘录了教材《建筑冷热源》（以下简称教材）中主要内容的梗概，以方便教师在制作讲课的课件时摘取教材中的素材。电子版涵盖了教材第1章～第13章的主要内容，不包括第14章内容。第14章供学生做课程设计或毕业设计时参考，教师在指导学生设计时可结合设计题择要讲授。 为便于查找内容，电子版保留了教材的章、节名称，但取消了节下小节编排。电子版每节的内容均分若干段，在每段的标题前用“·”标志，标题名称及分段的方法并不完全与教材的小节一致，但每节内容的次序仍保持与教材一致。电子版中的公式、插图、表均无编号。教材制作课件时，可根据所选内容及增补内容，重新编章、节、小节的序号和公式、插图、表的序号。 为便于识别图中各组成部件，电子版中插图原标注的1、2、3……均用文字取代，但图中的英文标注仍保留。图中的英文字母均为该部件英文名称的第一个或前两个字母。例如图2-1中C为Condenser的第一个字母；CO为Compressor的前两个字母。教师在讲课时解释一个即可，学过英语的学生很易记住。因此，电子版中未给予注释。 限于作者的水平，电子版可能存在不尽人意的地方，敬请使用者提出宝贵意见，以便今后进一步完善。 未经出版者预先书面许可，不得转载或用于其他任何以营利为目的的活动 陆亚俊
第1章 绪 论 1.1 建筑与冷热源 ● 保持建筑室内一定温、湿度的方法 在一定温湿度条件下维持室内热量、湿量平衡，即可维持室内一定温度和湿度。 当室内有多余热量和湿量时，需把它移到室外；当室内有热量损失时，需补充热量。 建筑物热量和湿量传递过程 建筑物夏季与冬季热量和湿量传递过程 建筑有多余的热量和湿量，如何移到室外呢？ 利用低温介质通过换热器对空气冷却和去湿，从而通过低温介质将热量湿量移到室外。 低温介质—??? 地下水 天然冰 天然冷源人工制取低温介质 人工冷源 建筑物夏季与冬季热量和湿量传递过程 建筑有热量损失，如何向建筑补充热量呢？ —— —— 、
卧式燃气热风机结构示意图 落地式燃油热风机 落地式燃油热风机结构示意图 9.4 燃油燃气冷热源的燃烧器 燃烧器是将燃油或燃气的化学能转变为热能的设备。 ●燃油燃烧器 由雾化器和调风器组成。通常与风机、油泵、控制器组装在一起。 117
118 压力式雾化燃油燃烧器 ()0.3 1.2MPa 0.30.6MPa ??????????? ?????? ?????? ???? ::回油式压力式雾化器机械式简单式 转板式雾化器 雾化器油喷嘴蒸汽高压介质介质雾化式空气低压空气 压力式雾化器 ??? 平流型 调风器旋流型
119 调风器工作原理图 ● 燃气燃烧器 ?? ???扩散式燃烧器按燃烧方式分类大气式完全预混式 ?? ??? 引射式燃器器按空气供给方式分类自然引风式鼓风式 扩散式燃烧器 大气燃烧器结构示意图 ● 双燃料燃烧器
120 双燃料燃烧器 9.5 电锅炉和电暖风机 ●电热作建筑热源的场合与方式 一般不宜直接用电热设备作建筑热源。 电热设备作建筑热源的场合：电力充裕，尤其在有水电的地区；无法使用燃煤、燃油的 场所；电网峰谷差大，且实行峰谷差价的地区。 ? ? ? ? ? ?? 电热在建筑中应用方式 ●电锅炉与电热水器工作原理 ? ? ? ? ? 电阻式 电能转变为热能的方式电极式 电磁感应式 电热管结构示意图 ●电锅炉与电热水器 ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? 电锅炉种类 用加热电缆、电热膜对房间采暖 空调机中设电加热器，加热空气 电暖风机、电散热器等电热设备 电锅炉或电热水器 热水锅炉，蒸汽锅炉，导热油锅炉 高压电源（15kV），低压电源（600V以下） 电阻式，电极式，电磁感应式 立式，卧式，壁挂式 常压，真空，承压电热水锅炉 单功能，双功能和三功能电热水锅炉
30 ?根据示功图计算容积效率 n v , i V c (m 3)，吸排汽阻力分别为△ p i 、△ p 2 (kPa )。由示功图得 n v , i = (V i V 4)/V cy V i = ( p i △ p i ) ( V cy + V c ) /p i ?实际容积效率 实际上，有的容积损失未能反映在示功图上，如吸汽被预热和泄漏，分别用预热系数 入P 与气密性系数 入l 来衡量，实际容积效率为 n v = n v , i 入 p 入 i 高速、多缸往复式压缩机( n > 720r/min , C=0.03?0.04) n v 的经验公式 i n v =0.94 0.085 P 2 / P i n i 双级压缩制冷系统中低压级压缩机的 n v 为 i p 2 n n v =0.94 0.085 - i P i 0.0i 设汽缸的余隙容积为 V 4= P 2 P 2 P i n v , i = □ P i P i P 2 P 2 m P i P i P i P i 1
i 31 小型全封闭压缩机的 ?往复式压缩机指示功率和指示效率 压缩机对制冷剂做功所耗的功率称指示功率 W&（ kW 或W ）。1kg 制冷剂所耗的功称单 位质量指示功（单位指示功） W i （ kJ/kg 或J/kg ）,它总是大于理想压缩过程的单位绝热功 W ad （ kJ/kg 或 J/kg ）。 用指示效率n i 衡量实际压缩过程与理想压缩过程接近程度， n v 定义为 W ad 指示功率为 ?往复式压缩机的制冷量 (& Mq v V&q e /V i Q v V h q v W M&r w i I 6 K 10 12 *4 小型全封闭压缩机的容积效率 i W i 往复式压缩机的指示效率 L ■*翌卮缶 M&r W a d
. 未经出版者预先书面许可，不得或用于其他任何以营利为目的的活动 建筑冷热源 素材电子版 .专业WORD.
前言 建筑冷热源素材电子版（以下简称电子版）摘录了教材《建筑冷热源》（以下简称教材）中主要容的梗概，以方便教师在制作讲课的课件时摘取教材中的素材。电子版涵盖了教材第1章～第13章的主要容，不包括第14章容。第14章供学生做课程设计或毕业设计时参考，教师在指导学生设计时可结合设计题择要讲授。 为便于查找容，电子版保留了教材的章、节名称，但取消了节下小节编排。电子版每节的容均分若干段，在每段的标题前用“·”标志，标题名称及分段的方法并不完全与教材的小节一致，但每节容的次序仍保持与教材一致。电子版中的公式、插图、表均无编号。教材制作课件时，可根据所选容及增补容，重新编章、节、小节的序号和公式、插图、表的序号。 为便于识别图中各组成部件，电子版中插图原标注的1、2、3……均用文字取代，但图中的英文标注仍保留。图中的英文字母均为该部件英文名称的第一个或前两个字母。例如图2-1中C为Condenser的第一个字母；CO为Compressor的前两个字母。教师在讲课时解释一个即可，学过英语的学生很易记住。因此，电子版中未给予注释。 限于作者的水平，电子版可能存在不尽人意的地方，敬请使用者提出宝贵意见，以便今后进一步完善。 未经出版者预先书面许可，不得或用于其他任何以营利为目的的活动 陆亚俊
. .专业WORD. 第1章 绪 论 1.1 建筑与冷热源 ● 保持建筑室一定温、湿度的方法 在一定温湿度条件下维持室热量、湿量平衡，即可维持室一定温度和湿度。 当室有多余热量和湿量时，需把它移到室外；当室有热量损失时，需补充热量。 建筑物热量和湿量传递过程 建筑物夏季与冬季热量和湿量传递过程 建筑有多余的热量和湿量，如何移到室外呢？ 利用低温介质通过换热器对空气冷却和去湿，从而通过低温介质将热量湿量移到室外。 低温介质—??? 地下水 天然冰 天然冷源人工制取低温介质 人工冷源 建筑物夏季与冬季热量和湿量传递过程 建筑有热量损失，如何向建筑补充热量呢？ —— —— 、
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前言 建筑冷热源素材电子版（以下简称电子版）摘录了教材《建筑冷热源》（以下简称教材）中主要容的梗概，以方便教师在制作讲课的课件时摘取教材中的素材。电子版涵盖了教材第1章～第13章的主要容，不包括第14章容。第14章供学生做课程设计或毕业设计时参考，教师在指导学生设计时可结合设计题择要讲授。 为便于查找容，电子版保留了教材的章、节名称，但取消了节下小节编排。电子版每节的容均分若干段，在每段的标题前用“·”标志，标题名称及分段的方法并不完全与教材的小节一致，但每节容的次序仍保持与教材一致。电子版中的公式、插图、表均无编号。教材制作课件时，可根据所选容及增补容，重新编章、节、小节的序号和公式、插图、表的序号。 为便于识别图中各组成部件，电子版中插图原标注的1、2、3……均用文字取代，但图中的英文标注仍保留。图中的英文字母均为该部件英文名称的第一个或前两个字母。例如图2-1中C为Condenser的第一个字母；CO为Compressor的前两个字母。教师在讲课时解释一个即可，学过英语的学生很易记住。因此，电子版中未给予注释。 限于作者的水平，电子版可能存在不尽人意的地方，敬请使用者提出宝贵意见，以便今后进一步完善。 未经出版者预先书面许可，不得或用于其他任何以营利为目的的活动
陆亚俊
第1章绪论 1.1 建筑与冷热源 ●保持建筑室一定温、湿度的方法 在一定温湿度条件下维持室热量、湿量平衡，即可维持室一定温度和湿度。 当室有多余热量和湿量时，需把它移到室外；当室有热量损失时，需补充热量。 建筑物热量和湿量传递过程 建筑物夏季与冬季热量和湿量传递过程 建筑有多余的热量和湿量，如何移到室外呢？ 利用低温介质通过换热器对空气冷却和去湿，从而通过低温介质将热量湿量移到室外。 低温介质—?? ?地下水天然冰天然冷源 人工制取低温介质人工冷源 —— —— 、
建筑冷热源 1.单位换算（大卡、冷吨） 1W=O. 86kcal/h （千卡/小时）lkcal=l. 163W lW=3.412Btu/h （英热单位/小时） 1RT （冷吨）=3517W=3024kcal/h=12000Btu/h 2.蒸气压缩式制冷不能达到理想循环的原因： （1）制冷机与低温热源或高温热源间无温差传热； （2）等墙压缩过程在湿蒸汽进行的危害性很大； （3）等炳膨胀过程所用的膨胀机尺寸很小，制造不易； （4）蒸发器中到状态1点实际也很难控制。 3.P18-19蒸发温度与冷凝温度变化对饱和循环中单位制冷量、单位容积制冷量、单位压缩 功、制冷系数、制热系数都有影响。 保持蒸发温度不变，提高冷凝温度，可以看出：降低冷凝温度，可以增大单位制冷量、增大单位容积制冷量、减少单位压缩功，提高制冷系数和制热系数；反之，单位制冷量减少，单位容积制冷量，单位压缩功增大，故而制冷系数和制热系数都减小。 4,蒸气压缩制冷饱和循环的制冷性能系数比理想循环要小，引起差异的原因有三点： 1）用干压缩取代了湿压缩，所谓干压缩是指压缩过程在过热蒸汽区进行。从而避免了湿压缩的弊病；（过热损失） 2）取消膨胀机，用节流阀取代，从而使系统简化；（节流损失） 3）在蒸发器和冷凝器中保持一定的传热温差，且都是等压过程，当然在湿蒸汽区是等温过程。（不可逆的温差损失） 5,节流损失、过热损失是饱和循环的性能系数偏离逆卡诺循环的主要原因。 6.何谓【可热循环？那些制冷剂可以采用问热循环，那些制冷剂不宜采用同热循环，为什么？回热循环的有什么特点？ 【答】回热循环是指在制冷系统中采用回热器，利用从蒸发器流出的低温制冷剂气体来冷却从冷凝器来得制冷剂液体使之过冷的一种循环。 对过热有利的制冷剂（如R12、R502等）采用回热循环可提高制冷系数，避免湿压缩的发生，排气温度升高幅度也不大；而对过热无利的制冷剂（如R717等）采用恒I热循环会使制冷系数降低且排气温度大幅度升高。 特点：1）单位制冷量比理论循环大；2）节约了燃料； 3）单位压缩功比理论循环大；4）提高了热效率。 7.压缩机在制冷机或热泵中的作用是： 【答】1）从蒸发器中吸出制冷剂蒸气，以维持蒸发器内有一定压力，从而维持一定温度； 2）对蒸汽进行压缩，提高蒸汽压力，从而创造在较高温度下冷凝成液体的条件；
《冷热源工程》课程设计题目：贵阳市某三层大酒楼冷热源工程课程设计学院： 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 完成日期：
目录 第一章冷热源设计初步资料 (3) 1.1. 课程设计题目 (3) 1.2. 课程设计原始资料 (3) 第二章制冷工程设计说明 (4) 2.1．冷水机组的总装机容量 (4) 2.2. 冷水机组台数选择 (4) 2.3. 确定冷源方案 (4) 2.3.1. 方案一：采用LSZ系列半封闭式螺杆式冷水机组 (4) 2.3.2. 方案二：采用BZY系列溴化锂吸收式冷水机组 (6) 2.3.4. 经济性分析 (7) 2.4. 冻水泵的选型和计算 (7) 2.4.1. 水泵流量和扬程的确定 (7) 2.5. 冷却塔设计计算 (10) 2.6. 冷却水泵的选型和计算 (11) 2.6.1. 冷却水最不利环路及计算 (11) 2.6.2. 冷却水循环局部阻力计算 (12) 2.6.3. 冷却水循环沿程阻力和总阻力计算 (12) 2.6.4. 冷却水泵选型 (13) 2.7. 膨胀水箱的选型 (13) 2.7.1. 膨胀水箱的容积计算 (13) 2.7.2. 膨胀水箱的选型 (14) 2.8. 分水器和集水器的选择 (15) 2.8.1. 分水器和集水器的构造和用途 (15) 2.8.2. 分水器和集水器的计算及选型 (15) 2.9. 保温与防腐 (16) 2.9.1. 管道保温 (16) 2.9.2. 管道防腐 (17) 第三章热源工程设计说明 (18) 3.1. 热源设备类型 (18) 3.2. 热水供应温度 (19) 3.3. 锅炉型号及台数的选择 (20) 3.3.1. 锅炉选型分析 (20) 3.4. 板式换热器选型 (20) 3.5. 锅炉补水量及水处理设备选择 (21) 3.5.1. 锅炉设备的补给需水量 (21) 3.5.2. 补给水箱的确定选择 (21) 3.6. 一次侧循环水泵的计算及选型 (22) 3.6.1. 一次侧循环水泵水量扬程计算 (22) 3.6.2. 一次侧循环水泵的选型 (22) 3.7. 二次侧循环水泵的计算及选型 (23) 3.7.1. 水泵流量和扬程的确定 (23) 个人小结及参考资料 (24)
空调冷热源方案大全 一、常规电制冷空调系统 目前使用较多的空调形式，经过一个多世纪的发展，制冷主机的形式多种多样，具有制冷效率高等的优点，它有如下特点： 优点： 1）系统简单，占地比其他形式的稍小。 2）效率高，COP（制冷效率）一般大于5.3。 3）设备投资相对于其它系统少。 不足之处： 1）冷水机组的数量与容量较大，相应的其他用电设备数量、容量也增加，运动设备的增加加大了维护、维修工作量。 2）总用电负荷大，增加了变压器配电容量与配电设施费。 3）所使用电量均为高峰电，不享受峰谷电价政策，运行费用高。 4）在拉闸限电时出现空调不能使用的状况。
5）运行方式不灵活，在过渡季节、节假日或休息时间个别区域供冷，需要开主机运行，形成大马拉小车，浪费了机组的配置能力，增加了运行费用。 6）对于大型区域供冷系统较难实现较好的供冷（供水温度不能降低），管网的投资大、输送能耗高、空调品质差。 二、冰蓄冷空调系统 冰蓄冷空调是在常规水冷冷水机组系统的基础上减小制冷主机容量增加 蓄冰装置，利用夜间低谷低价电力时段将冷量通过冰的形式储存起来，白天需要供冷时释放出来。该技术在二十世纪30年代开始应用于美国，在70年代能源危机中得到发达国家的大力发展。从美国、日本、韩国、台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看，冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。比如，韩国明令超过2000㎡建筑，必须采用冰蓄冷或煤气空调，日本超过5000㎡的建筑物，就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。很多国家都采取了奖励措施来推广这种技术，比如韩国转移1KW高峰电力，一次性奖励2000美元，美国一次性奖励500美元，等等。 中国也加大对蓄能技术的推广力度，国家计委和经贸委特地下达《节约用电管理办法》，要求各单位推广蓄能技术，并逐步加大峰谷电差价。 湖南良源自动化（自动化系统集成商，黄136.7748.O898）的工程师们多年来一直致力于该系统的电气自动化节能改造,愿为中央空调节能事业贡献自己的一份 力量。 冰蓄冷中央空调代表当今世界中央空调的先进水平，预示着中央空调的发展方向，有如下特点： 优点： 1）减少冷水机组容量（降低主机一次性投资），总用电负荷少，减少变压器配电容量与配电设施费。 2）冷主机制冷效率高（COP大于5.3），同时利用峰谷荷电价差，大大减少空调年运行费，可节约运行费用35%以上（与热泵和溴化锂空调形式比可以节约40%以上）。 3）减少建筑的配电容量，节约变配电的投资，节约约30%（空调的配电投资）；免双线路的高可靠性费用，节约投资。 4）使用灵活，部分区域使用空调可由融冰提供，不用开主机，节能效果明显。 5）可以为较小的负荷（如只用个别办公室）融冰定量供冷，而无需开主机。 6）在过渡季节，可以融冰定量供冷，而无需开主机，不会出现大马拉小车的状况，运行更合理，费用节约明显。
建筑冷热源系统设计思路与实例分析 摘要本文通过工程实例探讨了设计空调冷热源系统方案需要考虑的重要因素。通过对两种空调方案在相同工况下的初投资、耗能、和运行费用的比较分析，阐述了新建建筑冷热源系统设计方案科学分析在制定决策中的重要性，为科学、合理地选择冷热源系统提供了可参照的范例和具体操作的流程。 关键词：建筑冷热源系统设计 Abstract By case-based analysis we illustrated here how to scientifically design, select and determine the best configuration of room temperature control system. We also summarized some critical factors that should be taken into account before the final decision can be made for selection of the system. Our studies offer a reliable procedure and useful example for configuring efficient and economic room temperature control system and for avoiding unnecessary energy cost. Key words: building; air condition system; design 前言 早在本世纪初，能源紧张就已成为世界各国关心的大事，中国亦不例外。据统计，2009年我国能源消耗总量为30.5亿吨标准煤[1],2010年能源消耗总量为32.5亿吨标准煤[2],2011年能源消耗总量为34.8亿吨标准煤[3]。权威部门预测，到2015年我国能源需求量将达41亿吨标准煤。从趋势看，我国能源消费正处于快速增长阶段。近年来，全国大范围出现的电荒、煤荒警示我们合理利用能源、开发节能新技术、降低能源消耗刻不容缓。 大型建筑冷热源系统的设计及其使用直接关系到能耗与节能效果。有报道指出，建筑能耗中空调能耗约占50%-70%[4]。因此，合理设计和科学使用冷热源系统是降低大型建筑能源消耗的关键。我们通过具体工程实例分析，试图明确冷热源系统设计的合理思路、应考虑的重要因素、以及做出最后决策时必须具备的基础资料，以期为大型建筑的冷热源系统设计提供具体实例参考。