制冷空调系统知识
- 格式:pdf
- 大小:6.95 MB
- 文档页数:103
简述汽车空调制冷系统的原理
汽车空调制冷系统的原理是利用制冷剂的循环流动来实现汽车内部空气的冷却。
其主要组成部分包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀。
1. 压缩机:负责将制冷剂气体压缩成高压高温气体。
2. 冷凝器:通过散热器和风扇的作用,将高温高压气体冷却为高压液体。
冷却过程中,气体释放热量,并转化为液体。
3. 蒸发器:将高压液体通过蒸发的方式,吸收蒸发过程中的热量,使蒸发器内部温度降低。
同时,蒸发过程中,制冷剂从液体状态变为气体状态。
4. 节流阀:通过减小制冷剂流量的方式,使制冷剂压力降低,进而使蒸发器内部温度进一步降低。
整个系统的工作过程如下:
首先,压缩机将制冷剂气体压缩为高压高温气体。
然后,高压气体流经冷凝器,通过冷却降温并转化为高压液体。
高压液体经过节流阀后,进入蒸发器。
在蒸发器内部,高压液体通过蒸发将低温和低压的制冷剂气体带入汽车内部。
最后,制冷剂气体被压缩机重新压缩,循环往复。
通过上述空调制冷系统的流程,汽车内部的热空气经过蒸发器处理后,通过冷凝器释放出去,从而实现了车内空气的降温。
空调制冷系统空调制冷系统是一种能够将室内空气降温的设备,广泛应用于家庭、商业和工业场所。
随着人们生活水平的提高和气候变暖的影响,空调制冷系统的需求越来越大。
本文将就空调制冷系统的原理、分类、工作流程、优缺点以及未来发展进行详细的介绍。
首先,我们来了解空调制冷系统的原理。
空调制冷系统主要利用了热力学规律中的制冷循环原理,该原理是通过改变工质的物态来实现空气降温。
空调制冷系统最常用的工质是制冷剂,其具有低沸点和高蒸发热的特性。
制冷剂在制冷循环中通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发等过程,完成了从低温低压到高温高压再到低温低压的循环。
根据空调制冷系统的使用范围和性能要求,可以将其分为家用空调系统、商用空调系统和工业空调系统。
家用空调系统主要用于个人家庭的室内空调,其制冷能力通常较小,适合较小的房间或者独立空间。
商用空调系统用于商业场所,如办公楼、酒店、商场等,其制冷能力较大,可以满足较大空间的降温需求。
工业空调系统则用于工业生产中的厂房、仓库等场所,其制冷能力更大,能够满足工艺和产能的要求。
空调制冷系统的工作流程通常包括压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程。
首先,制冷剂通过压缩机被压缩成高温高压的气体,然后进入冷凝器散热,被冷却成高温高压的液体。
接下来,制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器,通过蒸发的过程吸收室内热量,将室内空气降温。
最后,制冷剂再次进入压缩机,循环往复实现空气降温的目的。
然而,空调制冷系统也存在一些优缺点。
首先,空调制冷系统能够快速降温,提供舒适的室内环境。
其次,空调制冷系统能够除湿,提高室内空气质量。
再次,空调制冷系统能够根据需要调节温度,满足不同人群的需求。
但是,空调制冷系统也存在一些问题。
首先,空调制冷系统需要耗费大量的电能,增加家庭和社会的能源消耗。
其次,空调制冷系统会产生噪音和震动,影响室内环境的安静和舒适。
再次,空调制冷系统的制冷剂可能对环境造成污染,如臭氧层破坏和温室效应。
随着科技的进步和环保意识的提高,空调制冷系统也在不断发展。
空调制冷系统的组成一、空调制冷系统的概述空调制冷系统是指通过一定的技术手段,将室内热量转移到室外,从而达到降低室内温度的目的。
其基本组成包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等。
二、压缩机压缩机是空调制冷系统中最重要的部件之一,其作用是将低温低压的制冷剂吸入,经过压缩后变成高温高压气体。
常见的压缩机有活塞式压缩机、螺杆式压缩机和离心式压缩机等。
三、冷凝器冷凝器是将高温高压气体中的热量释放出来,并使其变成高压液体的设备。
在空调制冷系统中,通常采用水或空气作为散热介质。
常见的冷凝器有管式冷凝器和板式冷凝器等。
四、膨胀阀膨胀阀是控制制冷剂流量的重要部件之一,在整个系统中起着非常关键的作用。
其主要功能是将高温高压液体通过细小的孔口流出,使其压力降低,同时温度也随之降低。
常见的膨胀阀有毛细管膨胀阀和电子膨胀阀等。
五、蒸发器蒸发器是将低温低压的制冷剂吸入,并通过与室内空气的接触来吸收热量的设备。
在空调制冷系统中,通常采用水或空气作为冷却介质。
常见的蒸发器有板式蒸发器和管式蒸发器等。
六、其他组成部件除了上述四个基本组成部件外,空调制冷系统还包括很多其他的组成部件,如制冷剂、管路、控制系统等。
1. 制冷剂:是指在空调制冷系统中用于传递热量和完成制冷循环的介质。
常见的制冷剂有R22、R410A等。
2. 管路:是将各个组成部件连接起来并传递制冷剂流动的重要部分。
通常采用铜管或钢管等材料。
3. 控制系统:是对整个空调制冷系统进行控制和监测的设备。
包括温度传感器、压力传感器、控制器等。
七、总结空调制冷系统是由多个组成部件组成的一个复杂的系统,其中压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器是其基本组成部分。
在实际应用中,还需要考虑制冷剂、管路和控制系统等其他因素。
只有各个组成部分协调配合,才能实现良好的制冷效果。
空调器制冷系统原理及常见故障图⽂解析(简单易懂值得收藏)空调器的制冷制热基本原理空调器的制冷零部件介绍制冷系统常见故障分析制冷系统案例分析与讨论家⽤空调⽅案设计及常⽤专业术语空调器的制冷制热基本原理⼏个重要概念:焓:⽤于流体,指特定温度作为起点时物质所含的热量。
1标准⼤⽓压,0℃的焓值为0.焓随流体的状态、温度和压⼒等参数变化,当对流体加热或加给外功时,焓就增⼤;反之,流体被冷却或蒸汽膨胀向外作功,焓就减少。
熵:是⼀个导出的热⼒状态参数,当制冷剂吸收热量时,熵值必须增加,反之放热时,熵值减少;熵值的变化,可以判断制冷剂与外界之间热流的变化。
节流:指流体通过狭⼩截⾯时压⼒降低,不作外功,⽽且节流前后⼀定距离处的速度不变的过程。
如果制冷剂通过的电⼦膨胀阀,由于冷媒流速较⼤,通过阀门截⾯的时间短,冷媒基本来不及与外界进⾏热交换,这种情况当作绝热节流处理。
临界状态:在饱和状态中,液态和⽓态两相共存。
但当饱和温度继续升⾼,到达某⼀温度时,物质的液相和⽓相的区别就会消失,这时液相不再存在,此时对应状态点为临界点。
显热和潜热:显热是指物体被加热或冷却时只有温度变化⽽⽆相变(或形态变化)时所得到或放出的热量;潜热是指物体相变⽽温度不变时吸收或放出的热量。
空调器的制冷循环流程进⾏制冷运⾏时,来⾃室内机蒸发器的低压低温制冷剂⽓体被压缩机吸⼊压缩成⾼压⾼温⽓体,排⼊室外机冷凝器,通过轴流风扇的作⽤,与室外的空⽓进⾏热交换⽽成为中温⾼压的制冷剂液体,经过⽑细管的节流降压、降温后进⼊蒸发器,在室内机的风扇作⽤下,与室内需调节的空⽓进⾏热交换⽽成为低压低温的制冷剂⽓体,如此周⽽复始地循环⽽达到制冷的⽬的。
空调器的⼯作原理流程图(制冷)单级压缩蒸⽓制冷循环空调器的制热循环当进⾏制热运⾏时,电磁四通换向阀动作,使制冷剂按照制冷过程的逆过程进⾏循环。
制冷剂在室内机换热器中放出热量,在室外机换热器中吸收热量,进⾏热泵制热循环,从⽽达到制热的⽬的。
简述空调制冷系统的工作原理空调制冷系统是现代家庭和商业场所中必不可少的设备之一。
它们能够在炎热的夏季为我们提供舒适的室内环境,但是,我们是否真正了解它们的工作原理呢?在本文中,我们将简要介绍空调制冷系统的工作原理,以帮助您更好地理解这些设备。
1. 制冷循环系统空调制冷系统的核心是制冷循环系统。
这个系统包括四个基本组件:压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置。
这些部件的作用是将制冷剂(通常是氟利昂)从低温区域传输到高温区域,从而实现制冷效果。
压缩机是制冷循环系统的“心脏”,其作用是将低压制冷剂气体压缩成高压气体。
当气体被压缩时,其温度也会升高。
这个高温高压气体随后进入冷凝器。
在冷凝器中,高温高压气体通过散热器散发热量,从而冷却并凝结成高压液体。
这个过程中,热量被传递到周围环境中,使得环境温度略微升高。
高压液体随后通过节流装置,进入蒸发器。
在蒸发器中,液体制冷剂被放松成低压气体,同时吸收周围环境的热量。
这个过程导致蒸发器内部的温度降低,从而实现制冷效果。
低压气体随后通过压缩机,再次被压缩成高压气体,从而开始新的制冷循环。
2. 空气循环系统除了制冷循环系统外,空调制冷系统还包括空气循环系统。
这个系统的作用是将室内空气吸入空调设备中,并通过制冷循环系统冷却后再排出。
空气循环系统包括风扇、过滤器和空气处理器。
风扇的作用是将室内空气吸入设备中,并将冷空气排出。
过滤器的作用是过滤空气中的灰尘和杂质,从而保持室内空气的清洁和卫生。
空气处理器则通过制冷循环系统将室内空气冷却,并通过风扇将冷空气排出。
3. 温度控制系统空调制冷系统还包括一个温度控制系统。
这个系统的作用是监测室内温度,并根据用户设定的温度控制系统的制冷效果。
当室内温度高于设定温度时,制冷系统会启动制冷循环并将冷空气排出。
当室内温度低于设定温度时,制冷系统会停止制冷循环,并停止排出冷空气。
温度控制系统通常由一个控制面板和一个温度传感器组成。
用户可以通过控制面板设置温度和其他参数,从而控制制冷系统的制冷效果。
空调设计知识点大全1. 空调系统的基本原理空调系统由制冷系统和空气处理系统两部分组成。
制冷系统负责制冷循环,将室内的热量排出;空气处理系统则负责对空气进行过滤、除湿、加湿等处理。
整个空调系统需要合理设计,以满足使用者对舒适环境的要求。
2. 室内空调设计注意事项- 确定室内空调的冷负荷:根据房间大小、使用人数、照明设备、电器设备等因素来确定室内空调的冷负荷,从而确定合适的制冷量。
- 合理设置室内空调的风口位置:风口应布置在能够实现良好空气对流的位置,并避免冷风直接吹向人体,导致不适。
- 考虑室内空调的噪音控制:在设计过程中,需要选择低噪音的设备,并合理设置管道和隔音措施,以降低噪音对使用者的影响。
3. 室外空调设计注意事项- 确定室外空调的制冷量:根据冷负荷计算结果和室外环境条件,选择合适的制冷设备。
- 设置室外空调的基础和支架:基础和支架需要具备足够的承重能力,以确保设备的稳固运行。
- 合理布置室外空调的排水管道:排水管道需要保证畅通,并设置合适的坡度和排水口,以避免水漏和积水。
4. 空调系统的节能设计- 合理选择制冷设备:选择能效比高的制冷设备,减少能源消耗。
- 优化空调系统的设计:通过改善空调系统的运行方式、设备布局等,降低能耗。
- 使用智能控制系统:利用智能控制系统对空调系统进行精细调节,优化能耗。
5. 空调系统的维护保养- 定期清洁和更换过滤器:清洁和更换过滤器有助于保持空气的清洁,降低空调系统的能耗。
- 定期清理室内外机:清理室内外机的灰尘和杂物,确保设备正常运行。
- 定期维护和检查:定期维护和检查空调系统的各个部件,及时发现和解决问题,延长设备使用寿命。
6. 空调系统的环保设计- 选择环保制冷剂:使用环保制冷剂,减少对大气层臭氧的破坏。
- 节约水资源:在空调系统中合理利用水资源,减少水的浪费。
7. 空调系统的安全设计- 安装过程中确保安全:在安装过程中,需确保设备的稳固性和电气的安全性。
扬州英瑞汽车空调空调系统及产品知识技术研讨会张海燕1 2013年11月9日星期六目录Ø第一章参数,图表,空调制冷原理P3Ø第二章汽车空调系统的简介P15Ø第三章汽车空调关键零部件介绍P22Ø第四章汽车空调的自动控制P792 2013年11月9日星期六扬州英瑞汽车空调第一章参数,图表,空调制冷原理2013年11月9日星期六3参数,图表,空调制冷原理状态参数压力P:1标准大气压=760Torr=1.013bar=0.1013MPa=14.7Psi温度T:℃,F,K, TK =273.15+t℃, t℃=(tf-32)/1.8密度ρ: 单位容积物质的质量比容v: 单位质量物质的容积,ρ=1/v焓H: H=PV+U,其中U为热力学能,U=f(t,v),对于理想气体,U=f(t)由于P,V,T为状态参数,故H也为状态参数。
单位:kJ注意:由于U没有办法知道其绝对值,故H一样没有绝对值,过程中只使用相对值.比焓h: 工程中实际使用h=H/m=Pv+u。
单位:kJ/kg熵:状态参数,热温商。
s=ΔQ/T,单位:kJ/(kg.K)。
在工程上的运用是确定理想绝热状态下工作点。
对于一封闭系统ΔS≥0,这一参数经常被用来衡量封闭系统的热均匀(混乱程度)。
也经常被社会学采用解释预测事物演变规律。
4 2013年11月9日星期六状态参数两相区(重点概念):气态与液态共存,PóT一一对应。
蒸发和冷凝过程在此状态完成。
5 2013年11月9日星期六过程参数换热量(功率):kJ(kW)功(率):kJ(kW)Cal=4.187J,kCal/h=1.16kW,kW=kJ/s制冷效率:制冷量/总消耗功率制冷量+压缩机有效功=冷凝器换热量6 2013年11月9日星期六汽车空调性能评价指标1.温度指标人感到最舒服的温度是20~28℃;2.湿度指标相对湿度一般控制在50~70%左右、人会感到比较舒适;3.空气清新度7要求汽车空调具有过滤功能,以保证车内空气的清新度;4.除霜功能法规特性5.操作简单、容易、稳定安全可靠。
2013年11月9日星期六夏季热负荷分析Sun radiationVehicle speedConvection ConvectionConvectionoutside air/structure热交换Blown air transferConduction body/seatsinside air/skinRadiation walls/bodyinside air/structure Air extractionHVAC blown airAir intake传导对流辐射2013年11月9日星期六8夏季热负荷分析T (K)Ø自然界中的一切物质都具有能量,能量不可能被创造,也不可能被消灭;但能量可以从一种形态转变为另一种形态,且在能量的转化过程中能量的总量保持不变。
热力学第一定律E (J)Solid S+L Liquid L+G GasRecall: there are 3 possible states (phases) for pure elements : Solid, Liquid and Gas corresponding to increasing energy level热能储存显热 : 通过温度的增加储存能量 specific sensible heat (J/kg.K) 潜热 : 通过相变储存能量 ∆Q = ∆Μ . L Consequences : Cp Air : Eau : Glycol Ethylene : 2 360 R 134a L is the specific latent heat (J/kg) ∆Q = M . Cp . ∆T Cp is theIf pressure is fixed, the change of phase is generally at a fixed temperature L (J / kg ) evaporation 1 000 4 180 2 250 000 800 000 1 420 220 000 (at 3 bar)- the water has the best heat storage capacity - the energy needed to evaporate a fluid can be 5 times more than to heat it from 0 to 100 °C : if a fluid loop works with changing phase, the mass flow rate can be significantly lower for a given heat power transport capacity热力学第二定律Ø热不能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体 Ø研究与热现象相关的各种过程进行的方向、条件及限度 的定律能量的传递和转化Ø传热:借传热来传递能量无需物体的宏观移动。
Ø作功:借作功来传递能量总和物体宏观位移有关。
1bar=1kgf/cm21bar=0.1MPa热力学循环Ø正向循环:热能转化为机械功 Ø逆向循环:消耗功2013年11月9日星期六循环除了一二个不可避免的 不可逆过程外其余均为可逆 过程。
可逆循环是理想循环。
12参数,图表,空调制冷原理理想制冷循环 A-B等熵压缩过程 C-D等温等压冷凝过程 E-F在膨胀阀中的膨胀过程(等焓) B-C等压降温至两相区(过热度降为0) D-E等压降温过程(产生过冷度) F-A等温等压蒸发过程2013年11月9日星期六13参数,图表,空调制冷原理实际制冷循环 A-A’降压吸热过热 B-C等压降温至两相区(过热度降为0) D-E降压降温过程(产生过冷度) F-A降压蒸发过程2013年11月9日星期六A’-B增熵压缩过程 C-D降压冷凝过程 E-F在膨胀阀中的膨胀过程(增焓) A-A’降压吸热过热过程14扬州英瑞汽车空调第二章 汽车空调系统的简介2013年11月9日星期六15汽车空调系统类型1.膨胀阀空调系统压缩机è冷凝器è干燥储液罐è压力开关 è膨胀阀è蒸发器è压缩机OT(孔管)空调系统压缩机è冷凝器è压力开关è孔管(节流管) è蒸发器è吸气储液罐è压缩机2013年11月9日星期六16汽车空调系统示意图2013年11月9日星期六17膨胀阀汽车空调系统CondenserCompresso rControl panelBottleHVAC unit2013年11月9日星期六 18膨胀阀汽车空调系统(4) Condenser Fluid Pressure & Temperature 70°C 20 bars (1) Expansion valveT° extPCHigh P, T°(3) CompressorEnergy balance :PE + PW = PCP0°C 3 barsWLow P, T°(2) EvaporatorT° habitacl e STATE LIQUID2013年11月9日星期六PEStored energy in the fluid GAS STATE19膨胀阀汽车空调系统COMPRESSOR Temperature sensor 3 bars 5°C 20 bars 110°C CONDENSEREVAPORATOR 3 bars 3°C 3 bars -1°C 4 bars 16°CPRESSURE SWITCHG.M.V.19 bars 60°C2013年11月9日星期六EXPANSION VALVERECEIVER DRIER19 bars 60°C20CCOT汽车空调系统孔管COMPRESSOR ° 35 bars C Temperature sensor EVAPORATOR 3 bars 1° C 5 bars 16 ° C ° 33bars C 19 bars 60 ° C 110 ° 20 bars C CONDENSERACCUMULATORPRESSU RE SWITCHG.M. V孔管2013年11月9日星期六19 bars 60 ° C21扬州英瑞汽车空调第三章 汽车空调关键零部件介绍2013年11月9日星期六22压缩机Ø压缩机是制冷回路的“泵”,它由发动机 并通过皮带和电磁离合器驱动; Ø压缩机的制冷能力取决于它的气缸的 有效工作容积和传动比; Ø压缩机集“吸入、压缩和压出”制冷剂等 功能为一体;压缩机按结构分类 1 活塞式 按调节特性分定排量和变排量 变排量又可分为内控变排量和外控变排量2 旋叶式 3 蜗旋式2013年11月9日星期六24活塞式压缩机2013年11月9日星期六25活塞式压缩机活塞式压缩机 优 点 :变 排 量 控 制 方 便 缺点:容积效率低,噪 声振动大2013年11月9日星期六26变排量压缩机可变排量压缩机在每次工作循环时, 可优化压缩气体的容积,它可取消 压缩机间歇式的工作方式。
主要优点在于: ·避免了对发动机的冲击 ·保持了温度的稳定性 ·保持了蒸发器低压的稳定性 ·提高压缩机的使用寿命 ·减少了功率消耗2013年11月9日星期六 27旋叶式压缩机2013年11月9日星期六28旋叶式压缩机旋叶式压缩机 优点:噪声低,结构紧 凑,容积效率高. 缺点:排气温度高,实 现变排量难(已实现)电磁离合器4PK、Φ1002013年11月9日星期六 29涡旋压缩机蜗旋式压缩机 优点:噪声振动水平 低, 容积效率非常高. 缺点:不可能用于连 续可调的变排量,低 速时由于内漏效率低.2013年11月9日星期六30外控可变排量CO 2压缩机压缩机新技术压缩机电动压缩机2013年11月9日星期六31润滑油汽车空调压缩机油的功能l润滑运动部件,减少摩擦和磨损l冷却压缩机部件,以使运动部件保持较低温度,提高效率l密封作用(形成油膜,密封间隙,保持高低压)l清洁作用,带走杂质2013年11月9日星期六32随着转变为HFC而引起的关于汽车空调压缩机油的探讨汽车空调的特征:①开放型、②使用橡胶软管对水的稳定性很重要用油不当对压缩机系统造成的危害l运转部件加快磨损l润滑油的化学稳定性不好,产生水解,腐蚀系统l润滑油与R134a在低温区的相容性不好,从蒸发器回油减少,压缩机里的润滑油减少,造成磨损,系统效率降低l氧化稳定性不好,产生油泥、沉积l粘度不合适,油膜不足以密封间隙,制冷剂从高压区向低压区泄漏,压缩效率降低l润滑油与密封件相容性不好,密封件老化,产生泄漏(对某些合成橡胶有萎缩或膨胀作用)2013年11月9日星期六34冷凝器Ø冷凝器是一个用于将制冷剂所含热量释放、并将制冷剂由气态转变成液态的热交换器。