空调制冷基础知识

绪论：一、制冷（Refrigeration ）1. 定义：通过人工的方法，把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境的温度，并使之维持在这一低温的过程。

实质：热量的转移的过程。

（注意和“冷却”的区别）2. 制冷途径：a. 天然冷源b. 人工制冷天然冷源：用深井水或“冬季采冰以供夏用”。

二、人工制冷我们都知道，热量传递终是从高温物体传向低温物体，直至二者温度相等。

热量决不可能自发地从低温物体传向高温物体，这是自然界的客观规律。

然而，现代人类的生活与生产经常需要某个物体或空间的温度低于环境温度，甚至低得很多。

例如，储藏食品需要把食品冷却到０℃左右或－15℃左右，甚至更低；合金钢在-70℃～－90℃低温下处理后可以提高硬度和强度。

而这种低温要求天然冷却是达不到的，要实现这一要求必须有另外的补偿过程（如消耗一定的功作为补偿过程）进行制冷。

这种借助于一种专门装置，消耗一定的外界能量，迫使热量从温度较低的被冷却物体或空间转移到温度较高的周围环境中去，得到人们所需要的各种低温，称为人工制冷。

而这种实现制冷所需要的机器和设备的总和就称为制冷装置或制冷机。

制冷机中使用的工作物质称为制冷剂。

制冷程度：人工制冷可以获得的温度。

制冷的方法：1. 液体汽化制冷（蒸汽制冷）：利用液体汽化吸热标准大气压下，1kg 液氨汽化可吸收1371 的热量，且气体温度低达-33.4 ℃；p ＝870pa 时，水在5 ℃下即可沸腾，吸热2489kJ/kg 。

分类：蒸汽压缩制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷, 吸附式制冷2. 气体膨胀制冷：将高压气体做绝热膨胀，使其压力、温度下降，利用降温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。

3. 热电制冷（半导体制冷）：利用某种半导体材料的热电效应。

建立在帕尔帖(peltire) 效应（电流流过两种不同导体的界面时，将从外界吸收热量，或向外界放出热量）原理上。

三、发展概况及应用1. 发展概况：制冷技术是从19 世纪中叶开始发展起来的，1934 年美国人波尔金斯试制成功了第一台以乙醚为工质、闭式循环的蒸汽压缩式制冷机。

1.1.6 过热度与过冷度
先以水蒸气的形成过程为例解释几个概念。图1–3所示的开口容器中装有 25℃的水，水面上有一个能上下自由移动，却又起密封作用的活塞，活塞的重 量略去不计，即水面有一个大气压的作用。若将水加热到饱和温度100℃时，这 时称为饱和水。25℃的水显然比100℃的饱和温度低，这种比饱和温度低的水称 为过冷水。饱和温度与过冷温度之差为过冷度。其中过冷水的过冷度为 100℃﹣25℃＝75℃。若将饱和水继续加热，水温将保持100℃不变，而水不断 汽化为水蒸气。这时容器中是饱和水和饱和蒸汽的混合物，称为湿蒸汽。再继 续加热时，水全部汽化为蒸汽而温度保持100℃不变，此时的蒸汽称为干蒸汽。 若再继续加热，干蒸汽继续加热升温，温度超过饱和温度100℃，此时的蒸汽称 为过热蒸汽。过热蒸汽的温度与饱和温度之差称为过热度。
2. 工质 在热力工程中，把可以实现能量转换和物态改变的物质称为工质。在制冷技 术中工质又称为制冷剂或制冷工质，例如家用冰箱、空调器过去常用的制冷剂氟 利昂12、氟利昂22等。
3. 介质 在制冷技术中，凡可用来转移热量和冷量的物质，称为介质。一般常用的介质 是水和空气。
1.1.12 热传递与热平衡
对流传热是基本的传热方式。热对流的传热流量由对流速度、传热面积及对流的 物质决定。热对流的基本计算公式为：
Φ aAt （W）
式（1–6）
式中：α —— 传热系数，单位为W／(m2·K)； Δt —— 流体与壁面间的温度差，单位为K ； A —— 换热面积，单位为m2。
1 称为传热热阻，单位为m2·K／W ，与导热热阻相对应。
1.1.7 压力和真空度
1. 压力 工程上常把单位面积上受到的垂直作用力叫做压力，压力的法定单位是Pa（帕）。 2. 绝对压力和表压力 测量气体压力时，由于测量压力的基准不同，因此压力有绝对压力和表压力 两种表示方法。绝对压力是指作用在单位面积上的压力的绝对值，而表压力是指 压力表上的读数。

（2） 冷凝 1）物质的集态从气态变成液态叫冷凝，又称 为液化。冷凝过程会放出热量。 2） 气体液化的条件 是降低温度和增大压力。 有效的方法是提高压力。电冰箱制冷系统是采 用压缩机和毛细管来提高冷凝压力的。
2．湿蒸气 （1）湿蒸气 饱和蒸气与饱和液体的混合物，称为湿蒸气。制冷剂在蒸发器和 冷凝器中，进行的气液集态转变过程中，饱和液体与饱和蒸气是 同时存在的。 （2）干蒸气：完全不含饱和液体的饱和蒸气称为干蒸气。 （3）干度：湿蒸气中饱和蒸气的含量，用湿蒸气的干度X表示。 用mv和mw分别代表湿蒸气中所含饱和蒸气与饱和液体的质量， 则湿蒸气的干度值
五、 气液集态变化
1. 物质的状态 在自然中，物质的状态通常是固态、液态和气态。在一定的条件下， 这3种物态之间可以相互转化，此转化过程叫做相变。物质从固态 变成液态叫融解（熔解），融解过程要吸收热量；而物质从液态变 成固态叫凝固，凝固过程会放出热量。物质从固态变成气态叫升华， 升华过程要吸收热量；而从气态变成固态叫凝华，凝华过程会放出 热量。 （1）汽化。物质的集态从液态转变成气态叫汽化，汽化过程要吸 收热量；汽化有蒸发和沸腾两种形式。 1）蒸发 蒸发是只在液体表面进行的汽化现象，它可以在任何温度 和压强下进行。 2）沸腾 是在一定压力下温度达到一定值时，在液体表面和内部都 剧烈进行的汽化现象。
项目一
制冷技术的基础知识
项目学习目标
知识目标
1. 正确认识和应用热力学基本概念。 2. 掌握物质的集态变化，了解湿蒸气、干蒸气、干度、过热蒸气、
过冷液体。 3.掌握热、显热和潜热的概念、热力学第一定律和第二定律在制冷
上的应用。了解焓和熵、制冷量、名义制冷量和能效比的概念。 4.掌握液体汽化法制冷常用制冷的种类、性质和要求，了解制冷剂

第一部分中央空调基础知识一、有关空调的基础知识1 、空调的基本概念2 、空调的分类3 、有关空调的常用术语4 、常用空调计量单位及换算5、几种常见空调主机形式6中央空调机组分类二、中央空调工作原理1 、空调的制冷工作原理2 、空调的制热工作原理3 、空调系统的组成部分第二部分中央空调方案设计基础知识介绍一、各类建筑物空调负荷估算值二、空调方案比较确定三、制冷主机选型四、末端设备选型1、风机盘管选型2、空调机组选型五、空调水系统设计1、空调水系统的设计原则2、各种空调水系统的优缺点比较3、冷却水系统设计4、冷冻水系统设计5、冷凝水系统设计六、空调风系统设计1、空调风系统设计原则2、空调气流组织分布3、空调风管管径及风口尺寸计算第三部分中央空调工程造价第四部分中央空调施工简介第五部分净化空调简介第六部分采暖工程简介第七部分部分经典案例介绍第一部分中央空调基础知识一、有关中央空调的基础知识1空调的基本概念1.1什么是空调？答：对空气进行适当的处理，使室内空气的温度、相对湿度、压力、洁净度和气流速度等参数能保持在一定范围内。

这种制造室内气候环境的技术措施，称为空气调节，简称空调。

1.2空气调节的任务？I答：在一定的范围内保持室内的温度和相对湿度，是空调最基本的任务。

空调环境要求的最佳温度和最佳相对湿度，分别称为温度基数和相对湿度基数。

空调环境允许的温度和相对湿度的波动值，称为空调精度。

舒适性空调对空调精度无严格的规定，工艺性空调、净化性空调对空调精度则有明确规定。

1.3什么是制冷剂，其工作原理是什么？答：在被冷却对象和环境介质之间传递热量，并最终把热量从被冷却对象传给环境介质的制冷机中进行制冷循环的工作物质。

其工作原理是制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发，在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气或者水，而被冷却为液体，往复循环，借助于状态的变化来达到制冷的作用。

1.4什么是载冷剂，其工作原理是什么？答：将制冷装置的制冷量传递给被冷却介质的媒介物质。