空气调节用制冷技术 第一章绪论

第一章1.制冷：使自然界的某物体或某空间达到低于周围环境的温度，并使之维持这个温度。

2.实现制冷可以通过两种途径：利用天然冷源，利用人造冷源。

3.实现人工制冷的方法：按物理过程的不同可分为：液体气化法，气体膨胀法，热电法。

4.蒸汽压缩式制冷工作原理：使制冷机在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热冷凝、节流和吸热蒸发四个主要热力过程。

5.卡诺循环：在两个温度不相同的定温热源之间进行的理想热力循环。

6.制冷系数：εc=T’o/T’k-T’o逆卡诺循环的制冷系数与制冷剂的性质无关，仅取决于被冷却物和冷却剂的温度T’o﹑T’k。

被冷却物温度越高，冷却剂温度越低，制冷系数越高。

被冷却物温度的变化比冷却剂温度的变化对制冷系数的影响要大。

7.热泵的供热量(也称为制热量)永远大于所消耗的功量。

供热系数μ=q k/∑ω=ε+18.蒸汽压缩式制冷理论循环与理想制冷循环相比的特点：(1)用膨胀阀代替膨胀机。

(2)蒸汽的压缩在过热区进行，而不是在湿蒸汽内进行。

(3)两个传热过程均为等压过程，并且有传热温差。

9.过热度：制冷剂蒸汽过热后的温度与同压力下饱和蒸发温度的差值。

10.节流损失：采用膨胀阀代替膨胀机，制冷系数有所降低的程度。

11.过热损失：采用干压缩过程后，虽然可以增加单位质量制冷能力Δq o，但由于压缩中状态点2为过热蒸气，故压缩耗功增大Δw c，制冷系数降低的程度。

12.对于节流损失大的制冷剂加氟利昂R12、R134a等是有利的，而对于制冷剂氨则不利。

13.双极蒸汽压缩制冷中间压力：p m=√p o·p k14.跨临界循环：压缩机的排气压力位于制冷剂临界压力之上，而蒸发压力位于临界压力之下，故将此类循环称为跨临界循环。

15.COP：对于开启式压缩机制冷循环系统而言表示单位轴功率制冷量。

第二章1.制冷剂：制冷剂是制冷装置中进行循环制冷的工作物质,又称“工质”。

2.对制冷剂的进本要求：(1)热力学性质，制冷效率高、压力适中、单位容积制冷能力大、临界温度高。

空气调节用制冷技术
随着气温的逐渐升高，夏季的炎热让许多人开始寻找有关空调制冷技术的知识。

本文将介绍空气调节用制冷技术的相关内容，包括空气调节的工作原理、制冷循环系统的组成和工作流程、以及空气调节系统的配件和维护等知识。

空气调节的工作原理
空气调节系统是通过制冷技术来降低空气中的温度和湿度，以保持舒适的室内
环境。

它的工作原理可以简单地概括为将热量从室内空气中移除，然后将之排出室外。

制冷循环系统的组成和工作流程
制冷循环系统是空气调节系统的核心部分，由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发
器等组成。

它的工作流程可以分为四个步骤：压缩、冷凝、膨胀和蒸发。

•压缩：压缩机将低压低温的蒸汽气体压缩成高压高温的蒸气；
•冷凝：高压高温的蒸气通过冷凝器散热冷却，变成高压高温的液体；
•膨胀：高压高温的液体通过膨胀阀突然减压，变成低压低温的液体；
•蒸发：低压低温的液体通过蒸发器吸收热量，变成低压低温的蒸汽。

空气调节系统的配件和维护
空气调节系统一般由室内机、室外机、空气管道和控制器等配件组成。

为了保
持空调的高效运行和延长使用寿命，我们需要定期进行维护和保养。

具体维护措施包括清洁过滤器、清洗冷凝器、检查制冷剂、检查电气连线和排水管道等。

本文介绍了空气调节用制冷技术的相关知识。

了解空气调节系统的工作原理、
制冷循环系统的组成和工作流程，以及空气调节系统的配件和维护，可以帮助我们更好地了解空调的运行原理，并且帮助我们更好地保持和维护它的高效运行。

第一章绪论第一节空气调节技术的发展概况1.1.1 空气调节技术简史1901年，威利斯.开利（willis H.Carrier）图1-01在美国建立世界上第一所空调试验研究室。

1902年7月17日开利博士在一家印刷厂设计了世界公认的第一套科学空调系统。

1906年，开利博士获得了“空气处理装置”的专利权，这就是世界上第一台喷淋式空气洗涤器（Spray Type Air Washer）即喷水室图1-02。

1911年12月，开利博士得出了空气干球、湿球和露点温度间的关系，以及空气显热、潜热和比焓值间关系的计算公式，绘制了湿空气焓湿图图1-03焓湿图得到了美国机械工程师协会（缩写ASME）的工程师们的广泛认可，成为空调行业最基本的理论，成为今日所有空调计算的基础，它是空气调节史上的一个重要里程碑。

[在这里插一句：现在开利博士发明的这种传统的常规空调方式正在接受挑战，一种叫“温湿度独立控制空调系统”的非常节能的空调方式正在逐步形成其独立的理论，也将成为空调发展史上的一个里程碑。

（书上第七章也有简单介绍）当然它的理论仍然是建立在开利博士的理论基础之上的]。

1922年，开利博士还发明了世界上第一台离心式冷水机组图1-04。

开利博士－“空调之父”，被美国“时代”杂志评为20世纪最有影响力的100位名人之一。

开利的介绍1904年身为纺织工程师的克勒谋（Stuart W. Cramer）[他是一位对空调发展史产生一定影响的人物，是一位多面手工程师〕图1-05他负责设计和安装了美国南部约1/3纺织厂的空调系统，系统共包括了60项专利。

1906年5月，克勒谋在一次美国棉业协会（American Cotton Manufacturers Association,缩写ACMA）的会议上正式提出了“空气调节”（Air Conditioning）术语，从而为空气调节命名。

condition vt调节，使达到所要求的情况，限制，以…为（先决）条件。

第一章 空气调节与制冷原理基础知识第一节常用名词及概念一、空气的组成及其主要状态参数在热工学中，我们把含有水蒸气的空气叫做湿空气。

在大气中永远包含一定量的水蒸气，所以绝对干的空气在自然界中是不存在的。

而在一般空调研究中，把干空气作为一个整体，对它的组成成分不作详细讨论，因此，我们就可认为：湿空气＝干空气＋水蒸气空调就是空气调节，也就是将外界空气（湿空气）经过一定的处理并用一定的方式送入室内，使室内空气的温度、相对湿度、气流速度和洁净度等控制在一定范围内。

湿空气是空气调节的对象，湿空气的状态通常用压力、温度、相对湿度、含湿量及焓等参数来度量和描述，这些参数称为湿空气的状态参数。

因此，首先要对湿空气的状态参数，如压力、温度、湿度和焓等有所了解。

1. 压力地球表面的大气层对单位地球表面所形成的压力称为大气压力。

空气对容器壁面的实际压力称为绝对压力。

在空调系统中，空气的压力是用仪表测出的，仪表上指示的压力称为工作压力，它是以当地大气压作为参考点，所测得的工作压力就不是绝对压力，而是绝对压力与当时当地大气压的差值，也称为表压力。

压力的单位用帕（Pa）或千帕（kPa）表示。

工作压力与绝对压力的关系为：绝对压力＝当地压力＋工作压力只有绝对压力才是湿空气的状态参数。

凡未指明是工作压力的，均应理解为绝对压力。

由上所述的湿空气是由干空气和水蒸气所组成的混合气体，所以湿空气的压力即为干空气分压力p g与水蒸气的分压力p s之和，即：p＝p g＋p s（1.1）在空调工程中所处理的湿空气就是大气，所谓湿空气的总压力p就是当地的大气压p b，即：p b＝p g＋p s（1.2）为了对湿空气的压力，特别是对其中水蒸气的分压力有进一步的认识，必须了解饱和空气和未饱和空气的概念。

饱和空气：在一定的温度条件下，空气中水蒸气分子的含量越多，水蒸气的分压力就越大。

如果空气中水蒸气的含量超过某一含量时，空气中就有水析出。

这说明在一定温度条件下，湿空气中容纳的水蒸气的数量是有一个最大限度的。

空气调节用制冷技术课后部分习题答案制冷技术作业第一章 蒸汽压缩式制冷的热力学原理 练习题-6 (1) 压焓图hl g PR22(2) 中间压力MPa 11.00=p ; MPa 4.1=k pMPa 39.04.111.00=⨯=⋅=k m p p p(3)各状态点主要参数低压压缩机质量流量kg/s 2010.020039286.310810rL =-⨯=-==h h q M φφ低压压缩机实际输气量/s m 402.000.202010.031rL rL =⨯=⋅=v M V 由中间冷却器能量平衡，得()()69rb 75rL h h M h h M -=-kg/s 0451.02010.0237402200237rL 6975rb =⨯--=--=M h h h h M kJ/kg 4190451.0201.0402.0451*******.0rb rL 9rb 2rL 3=+⨯+⨯=+⋅+⋅=M M h M h M h高压压缩机实际输气量()()/s .0165m 0067.0.04510201.033rb rL rH =⨯+=⋅+=v M M V(3)循环的理论耗功率()()()KW46.015352461.0322010.034rb rL 12rL th2th1th =⨯+⨯=-⋅+⋅+-⋅=+=h h M M h h M P P P第二章 制冷剂与载冷剂 练习题-2高温制冷剂为低压制冷剂，有R11, R123, R718, 适用于空调系统中温制冷剂为中压制冷剂，有R22, R717, R134a, R600, 适用于冷藏，空调系统 低温制冷剂为高压制冷剂，有R744, 适用于复叠制冷低温级，跨临界循环第三章 制冷压缩机 练习题-3 (1) 压焓图hl g PR22(2) 各状态点主要参数kg/s 0402.0237411745111r1=-=-==h h q M φφkg/s 0864.02373991478222r2=-=-==h h q M φφkJ/kg 403.086400402.0399.086404110402.02192611=+⨯+⨯=+⋅+⋅=M M h M h M h压缩机理论输气量()()()/s m 0173.02453.0/52.31245.00-44.80.09680.086400402.03V 121h =⨯⨯+=+=ηv M M V(3)压缩机理论输入功率()()()KW 502.9547864.00402.0012r2r1th =⨯+=-⋅+=h h M M P 压缩机输入功率().4226KW 128.09.02453.0/352.10513.0948.0502.95em i thin =⨯⨯⨯-==ηηηP P制冷系数COP90.614226.12147in21=+=+=P COP φφ(4)()KW 0050.125402.0051_5r1th1=⨯=-⋅=h h M P056.48.09.0)498.0/352.10513.0948.0(0050.17e m i th111=⨯⨯⨯-⨯==ηηηφP COP ()KW 016.8344.0864081_8r2th2=⨯=-⋅=h h M P764.18.09.0)2453.0/352.10513.0948.0(8016.314m m i th222=⨯⨯⨯-⨯==ηηηφP COP 628kW6.98.09.0)2453.0/352.10513.0948.0(8016.3.809.0)498.0/352.10513.0948.0(0050.1em i th1e m i th1in =⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯-=+=∑ηηηηηηP P P (5)第一类方案初投资小，运行费用高 第二类方案初投资大，运行费用低第四章 制冷装置的换热设备第五章 节流装置和辅助设备 练习题-1第六章 蒸气压缩式制冷装置的性能调节 练习题-2 (1) 已知()c e Q e ,e t t f Q = (1) ()c e P in ,in t t f P = (2) ()ain c Qc ,c t t f Q '= (3) ()w in e Qe ,e t tf Q '= (4) in in c P Q Q += (5)联立上述5式子，以t ain , t win 为已知量，其余参数Q e ,Q c ,P in ,t e ,t c 为未知量，可得到压缩-冷凝-蒸发器联合工作特性()w in ain P in ,in t t f P ''= (6) ()w in ain Qe ,e t tf Q ''= (7)带入冷却水出水温度，消去冷却水进水温度，上式可写为，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+''=wout w e ain P in ,in t M Q t f P (8) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+''=wout w eain Q e ,e t MQ t f Q (9) 上述两式中的Mw 可由该制冷机的名义工况和压缩-冷凝-蒸发器联合工作特性确定()()()in wout w win ain Qin wout w ew ,e t t c t t f t t c Q M -⋅''=-⋅=(10)将(10)带入(8-9)，(8-9)中以t ain , t wout 为已知数，P in , Q e 为未知数联立求解，可得到不同出水温度时，系统性能。

空调节⽤制冷技术第⼀章蒸汽压缩式制冷的热⼒学原理制冷剂：⼀定的低压条件下，就可以利⽤液体的⽓化获取所需的低温。

这种⽤于⽓化制冷的液体称为制冷剂（或⼯质）蒸汽压缩式制冷⼯作原理：使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热⼒设备中进⾏压缩、放热冷凝、节流和吸热蒸发四个主要热⼒过程，完成制冷循环，实现被冷却介质的制冷效果。

卡诺循环：两个温度不相同的定温热源之间进⾏的理想热⼒循环。

（3-4等熵线，绝热膨胀；4-1等温线，吸热膨胀吸收热量q0；1-2等熵线，绝热压缩；2-3放热压缩。

）制冷系数：则为：热泵：通过冷凝器放热向室内供热。

供热系数：蒸汽压缩式制冷⼯作原理：1-2（压缩机），⼲饱和蒸汽，升温升压，过热蒸汽；2-3-4（冷凝器），压⼒不变降温，饱和液态；4-5（节流阀），降压降温，湿蒸汽；5-1（蒸发器），温度压⼒不变，⼲饱和蒸汽；实际蒸汽压缩式制冷理论循环由两个等压过程、⼀个绝热压缩⼀个绝热节流，具有三个特点：（⽤膨胀阀代替膨胀机）（蒸汽压缩在过热区进⾏）（两个传热过程均为等呀过程，并且有传热温差）节流损失：采⽤膨胀阀代替膨胀机，制冷系数有所降低，其降低程度称为节流损失。

⼲压缩过程：蒸汽压缩式制冷装置运⾏时，严禁发⽣湿压缩现象，要求进⼊压缩机的制冷剂为饱和蒸汽或过热蒸汽这种压缩过程称为⼲压缩过程。

过热损失：采⽤⼲压缩过程后，可以增加单位质量制冷能⼒，但由于压缩中点状态点2为过热蒸汽，故压缩耗功增⼤，制冷系数亦将有所降低，降低程度称为过热损失。

⼀、膨胀阀前液态制冷剂再冷却（减少节流损失）a设置再冷却器、b蒸汽回热循环1采⽤液态制冷剂再冷，节流后⼲度减少，制冷功率增加；2压缩机的压缩功不变；3制冷系数提⾼，节流损失减⼩。

再冷度：蒸汽过热：压缩机⼊⼝处制冷剂蒸汽的温度⾼于其压⼒对应的饱和温度。

⽆效过热：蒸汽过热所吸收的热量来⾃被冷却介质以外的物体，即过热不能产⽣有效地冷量。

过热温度、过热度：⼆、回收膨胀功（降低消耗功率）在⼤容量制冷装置中，由于膨胀机的容量⼤，不会出现因机件过⼩导致加⼯⽅⾯的困难，此时采⽤膨胀机对⾼压液体进⾏膨胀降压，并回收该过程的膨胀功，是提⾼制冷系数、节省能量消耗的有效⽅法。