空调系统设计全套精讲讲稿.

第5页，共63页。
汽车空调概述—要求
3
三.汽车空调具体要求
由于汽车空调自身的特点，汽车空调应比一般房间空调具有更高的技术性能和工作可靠性，具体要求如下：
1、 汽车空调应保证在任何条件下，车厢内部都具有舒适的温度范围和气流平均速度，舒适的温度范 围，冬季为16～20度，夏季为20～28度；
舒适的湿度范围，冬季为55%～70%，夏季为60%～75%；舒适的气流平均速度一般为0。25m/s
2。冷却过程（放热）
高温高压的气体进入冷凝器与空气进行热交换，冷却 风扇把热量吹到大气中。制冷剂冷却成液体。
4。蒸发过程（吸热）
经膨胀阀降温降压的雾状制冷剂液体进入蒸发器进行蒸发成 气体，蒸发过程中吸收周围的热量，降低车内温度。
第14页，共63页。
空调系统－制冷
贮液罐
冷却风扇
制冷系统－构成部件
前膨胀阀
第17页，共63页。
空调系统－控制
15
控制系统－构成部件
前鼓风机
后控制面板
前调速电阻
整车线束
伺服电机
前控制面板
电子温控器
后调速电阻
后鼓风机
1.系统构成:
由控制面板,伺服电机,调速电阻,各类传感器,各类 电磁阀,空调线束,继电器,鼓风机,冷却风扇,压力开关
等组成。
2.动 力 源：
蓄电池/发电机
3.循环介质：
汽车空调系统设计
第1页，共63页。
优选汽车空调系统设计
第2页，共63页。
目录
汽车空调概述 通风系统介绍
Page 1 Page 4
加热系统介绍 制冷系统介绍
Page 7 Page 10
控制系统介绍
Page 15

2021/3/10
方型直交流式冷卻塔
8
冷卻水的影響
1.鑑於水質及空氣污染日益嚴重，冷卻水塔與空氣進行熱交換 過程中，吸入空氣中的灰塵與一些物質，及水量蒸發導致濃 縮倍數增加，使用一段時間後，冷卻水系統將產生腐蝕、結 垢、淤泥、微生物堵塞管路，造成散熱不良等問題；另外冷 卻水環境十分適合退伍軍人菌生長影響管理人員身體健康。
圖示:氧濃淡電池腐蝕
2021/3/10
圖示:全面酸性腐蝕
12
水垢
水垢(Scale)
硬質水垢之結晶 如碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鈣(CaSO4)、或 矽酸鎂(MgSio3)等，經濃縮超過飽和溶解 度而結晶沈澱。
2021/3/1圖0 示硬質水垢
13.PAG(水冷式箱型冷氣機氣冷式箱型冷氣機)
2021/3/10
4
冷卻水塔
一般常見空調系統的設備概要圖
冷卻水輸送管
冰水主機
冷卻水循 環幫浦
LED微電 腦PID溫 度控制器
冰水一次 幫浦
電動二通閥
冰
AHU空調箱
水
回
水
管
冰水二次 幫浦
LED微電腦 PID溫濕度 控制器
鍋爐
冰
水 比例式
輸 電動閥 送
2
空調系統循環裝置
送風
室 內
回風
空調箱 送 風 機
冰水管
冷 卻 盤 管
冰 水 泵
冰水主機
蒸 發 器
壓 縮 機
冷 凝 器
冷卻水管 冷 卻 水 泵
散 熱 材
冷卻水塔 冷 卻 風 車
排散熱量 室 外
外氣
2021/3/10
3
貳、一般常見空調系統的設備
1.冷卻水塔(自然通風式、機械通風式)

电子膨胀阀作为变频空调中的节流器件，是制冷系统中最为关键的器件之一。 由于变频空调的压缩机频率可以变化，使得系统中制冷剂的流量变化，加上工况 的变化，如果要使换热器发挥最大的换热效率，使用可以调节制冷剂流量的电子 膨胀阀是非常好的设计。
目前，国内空调器的设计一般常用的毛细管节流，由于其自身对流量的调节能力 极小，是不适合变频空调的，其无法最大限度的发挥变频空调的相关性能优势。
空气循环系统 （4） 能量原理：QC = QE + W
|
第五页，共69页。
2.2、压焓图：
P(MPa)
液相区
饱和区
节流过程
冷凝过程 蒸发过程
气相区 压缩过程
h（kJ /kg）
|
第六页，共69页。
2.2、R22饱和态参数表：
|
第七页，共69页。
2.3、主要的参数：
1、能力大小： 决定了制冷配件的选型
|
第十三页，共69页。
5.1、压缩机
5.1.1、简介
空调用压缩机一般为全封闭制冷压缩机。
• 分类：
往复式
效率 低
滚动转子式：
单转子
双转子
涡旋式
高
• 压缩机电机：
直流
交流
|
第十四页，共69页。
5.1.2、转子式压缩机简介
叶片槽
叶片 活塞
汽缸
|
第十五页，共69页。
5.1.3、典型压缩机结构图示例
双转子
|
第三页，共69页。
1.2、空调器的分类：
• 控制对象和要求：舒适性空调、工业空调
• 适用场合：家用、商用
• 使用工况：（最高温度）：T1（43）、T2（35）、T3（52）

吸气饱和温度约0oC 排气饱和温度约40oC
1.6
1.8
Test time (Hour)
实验：同上
Test: Start hour: Stop hour:
TEST_12_011217 17-12-2001 15:35:05
17-12-2001 17:11:16
p_H_gaz p_L_gaz p_gaz_iu p_liq p_liq_iu
2.0
32
系统控制问题
Relative pressure (Bar)
30.0 28.0 26.0 24.0 22.0 20.0 18.0 16.0 14.0 12.0 10.0
8.0 6.0 4.0 2.0 0.0
1.4
VRF test bench Evolution of the relative pressures.
φ 38.10 101~136.0 /73.5~136.0 17.28~23.18/12.5~
49
漫谈多联机
结束语
50
•• 多联机目前缺少现场实测数据 •• 提高系统能效比和系统调控性
能是目前急需解决的问题 •• 多联机是多末端制冷系统
系统设计是机组设计的延续 需要提高技术支持水平 •• 积极研究热回收型多联机


Q Q
1.8
22 10.31 (14~21/11.7~16.1)
28 20.34 (28~36/12.7~16.3)
35 37.31 (45~54/12.7~15.2)
42 61.84
16
作用域 — 能耗问题
配管长度影响—系统能力
制
吸气管阻力
冷
量

室外机
Qe

13

6123、相同的表面式空气冷却器，在风量不变情况 下，湿工况的空气阻力与干工况的空气阻力相比， 下列哪一项是正确的？
（A）湿工况空气阻力大于干工况空气阻力 （B）湿工况空气阻力等于干工况空气阻力 （C）湿工况空气阻力小于干工况空气阻力 （D）湿工况空气阻力大于或小于干工况空气阻力均有可能
答案：A
16
第5节 气流组织的选择及其计算 （375-404）





大纲要求：掌握常用气流组织形式的选择及其计算方法。 一、送回风口的空气流动规律，P.375 1. 等温自由紊流射流： 图3.5-1，式3.5-1，送风口的紊流系数α。 2. 非等温自由射流，图3.5-2，式3.5-3，式3.5-4。 3. 阿基米德数Ar。 阿基米德数是表征浮力与惯性力的无因次比值，式3.5-5。 4. 受限射流。贴附射流，有限空间射流。图3.5-3。 5. 平行射流。式3.5-8。 6. 旋转射流。 7. 回风口空气流动规律。点汇及其流速分布规律。 式3.5-11： v1/v2=r22/r12。 回风口与送风口对流场的影响比较。
25
第7节 空调冷热源设备的选择与配置（424-437）



大纲要求： 熟悉冷热源设备的主要性能； 掌握国家现行节能标准对冷热源设备能效等级的规定； 掌握冷热源设备的选择计算方法。 一、冷热源的选择原则（P.424） (3) , (5) , (6) , (7) , (8) 。 二、冷热水机组的主要性能比较 （P.425） 包括：制冷量范围；性能系数(COP)；调节性能； 环保性能(制冷剂,噪声,对空气、水环境的影响等)。 1. 活塞式： 单机制冷量小。机组制冷量≤900kW； COP＝2.6～3.6，较低； 调节性能差。 工程中，已很少采用。

产品质量和产量有重要作用 III. 空调对提高劳动生产率、保护人体健
康、创造舒适的工作和生活环境有重 要意义
空调的应用：
按照空调服务对象或用途不同可分为：
◦ 舒适性空调：以满足人对特定空间内空气 环境的舒适性要求为主要目的
◦ 工艺性空调：以满足生产工艺和科学实验 过程、设备运行和产品储存等对特定空间 内空气环境的要求为主要目的，工作人员 的舒适要求有条件时可兼顾
目录
绪论 第1章 空气与焓湿图 第2章 空调负荷与送风量 第3章 空气的热湿处理 第4章 空调冷热源 第5章 空调系统 第6章 空调风道系统设计 第7章 空调水系统及设计 第8章 空调房间的气流组织 第9章 室内空气质量与空气净化处理 第10章 空调系统消声与隔振 第11章 空调系统安装完工后的测定与调整 第12章 空调工程设计
4、空气的状态与基本变化规律
根据空气中水蒸气的不同状态，划分空气的 不同状态： 1. 饱和空气：
空气＝干空气＋干饱和蒸气＝饱和空气
2. 过饱和空气：
空气＝干空气＋湿饱和蒸气＝过饱和空气
3. 不饱和空气：
空气＝干空气＋过热蒸气＝不饱和空气 三过程可以相互转化：以“雾”的形成和消失为例
1.2 空气的状态参数
1.2.5 空气状态参数之间的关系
◦ 1)含湿量与水蒸气分压力之间的关系：
d 0球温度求相对湿度：
pq 100%
pqb
◦ 3）由温度和含湿量求解焓：
h 1.01t (2500 1.84t)d
◦ 4）由干球温度和相对湿度求解含湿量：
d 0.622 pq.b B pq.b
1、含湿量 ◦ 定义：每千克干空气中含有的水蒸气量，即
d mq mg
式中 d——含湿量，单位为kg/kg干；

B.0.6 参照建筑各个房间的人员密度应与所设计建筑一致。当不能按 照设计文件确定设计建筑各个房间的人员密度时，可按表B.0.6-1确定
人员密度。参照建筑和所设计建筑的人员逐时在室率按表B.0.6-2确定。 表B.0.6-1 不同类型房间人均占有的使用面积(㎡/人)
建筑类别
房间类别
人均占有的使用面积
≥1.2
地区
地下室外墙(与土壤接触的墙)
≥1.2
夏热冬暖
地面
≥1.0
地区
地下室外墙(与土壤接触的墙)
≥1.0
注：周边地面系指距外墙内表面2m以内的地面；地面热阻系指建筑基础持力层以上各层材 料的热阻之和；地下室外墙热阻系指土壤以内各层材料的热阻之和。
第9页/共41页
绘祖国宏图
2、夏季冷负荷的计算
写天下文章
建筑类别 办公建筑
宾馆建筑 商场建筑
房间类别 普通办公室 高档办公室、设计室
会议室 走廊 其他 客房 餐厅 会议室、多功能厅 走廊 门厅 一般商店 高档商店
照明功率密度 11 18 11 5 11 15 13 18 5 15 12 19
表B.0.5-2 照明开关时间表(％) 略
第12页/共41页
建筑与建筑热工设计
0 40～65
第1页/共41页
二确定冷热源方案。
绘祖国宏图
写天下文章
• 通过几个方案的比较，确定设计方案。方案比较应根据建筑 • 物用途、空调系统要求、系统投资和运行费用等方面进行分
析。 • 冷热源的确定: • 1、冷水机组+锅炉(或市政外网高温水或蒸汽通过换热器转化 • 为空调60度热水) , • 2、风冷冷热水机组. • 3、多联机或多联变频变冷媒量热泵系统(VRV系统)。 • 4、直燃式溴化锂冷水机组 • 5、地源热泵系统。 • 6、冰蓄冷低温送风系统与冰蓄冷相结合的低温送风系统。 • 注意:机组按冷负荷负荷确定.负荷较大可以考虑多台. 冷负

二.开式与闭式空调水系统 空气调节水系统宜采用闭式循环。当必须采
用开式系统时，应设置蓄水箱；蓄水箱的蓄水量， 宜按系统循环水量的5％～10％确定。
27
开 式 水 系 统 图
28
开式、闭式系统的能耗比较
29
第二节.空气调节冷热水系统
三.两管制与四管制空调水管路系统 全年运行的空气调节系统，仅要求接季节进
6 在同一时间内须分别进行供热和供冷的空
气调节区。
8
第一节. 空调系统
三.全空气定风量空气调节系统的选择 全空气空气调节系统应采用单风管式
系统。
宜采用全空气定风量空气调节系统的 区域： 1 空间较大、人员较多； 2 温湿度允许波动范围小； 3 噪声或洁净度标准高。
9
第一节. 空调系统
四.多空调区共用全空气定风量空气调节系 统的选择
行供冷和供热转换时，应采用两管制水系统；当 建筑物内一些区域需全年供冷时，宜采用冷热源 同时使用的分区两管制水系统。当供冷和供热工 况交替频繁或同时使用时，可采用四管制水系统。
30
第二节.空气调节冷热水系统
四.一次泵与二次泵系统的选择 中小型工程宜采用一次泵系统； 系统较大、阻力较高,且各环路负荷特性或
取45℃。 估算时膨胀量Vp：冷水约0.1L／kW；热水
约0.3 L／kW。
46
开式高位膨胀水箱
• b．调节水量Vt为补水泵3min的流量，且保 持水箱调节水位不小于200mm。
系统冷负荷 <350 350～ 1801～ 350l～
(kw)
1800
3500
7000
膨胀管(DN) 20
25
40
50
>7000 70
量相对应。

（２）根据系统风道内空气流速的高低，可分为低速（v<8m/s) 和高速（v=20-30m/s）空调系统；
（３）根据系统的用途不同，可分为工艺性和舒适性空调系统；
（４）根据系统的精度不同，可分为一般性空调系统和恒温恒 湿系统；
（５）根据系统的运行时间不同，可分为全年性空调系统和季 节性空调系统．
完整版课件
（４）空间较大的公共建筑和室温允许波动范围大于或等于 正负1.0 度的高大厂房，可采用喷口或旋流风口送风．
３．送风口的出风速度，应根据送风方式、送风口类型、安 装高度、室内允许风速和噪声标准等因素确定，消声要 求较高时，宜采用２－５m/s，喷口送风可采用
４－ 10m/s．
完整版课件
44
４．回风口的布置应符合下列要求： （１）回风口不应设在送风射流区和人员经常停留的地 方； 采用侧送时，一般设在送风侧的同侧． （２）在有条件时，可采用走廊回风，但走廊的断面风速不 宜过大． （３）以冬季送热风为主的空调系统，其回风口应设在房间 的下部． （４）回风口的吸风速度按下表选用，当房间内对噪声要求 较高时，吸风速度应适当降低，回风口的构造做法应 能防止噪声的再生．
一 风道分类
１．按风道形状：圆形风道、矩形风道 ２．按风道材料：金属风道、非金属风道、土建风道 ３．按风道内的空气流速：低速风道（v<=8m/s)
高速风道（v=20-30m/s）
完整版课件
48
二 风速的确定
若风管内风速大，则风道截面小，节省风道材料，系统 阻力也大，需要风机的压力高，消耗的功率也就多，而且可 能导致噪声增大； 如果采用较小的风速，则出现上述相反 的情况； 因此必须根据风管系统的建设费用、运行费用和 气流噪声等因素进行技术经济比较，确定合理的经济流速．

通规范》、《节能措施》等资料直接确定，按下式计算人员
新风量：
Lw=m.lw (m3/h)
m:室内人数；lw ：满足人员卫生要求新风标准（m3/h.人）
2、满足房间正压要求
Lw=μAc(ΔP）n（m3/s)
μ:流量系数；Ac ：门窗缝隙面积（㎡）；ΔP：房间正压 值，一般取5-10Pa，不应大于50Pa；n：流动指数。
xe
§4 空调
4.2 空调房间送风状态及送风量确定
一、送风状态确定及送风量计算
1、空调房间空气状态变化过程
（1）热平衡：G iO+Q=G iN （2）湿平衡：G dO+W=G dN
（3）热湿比：ε=Q/W=( iN-iO )/( dN-dO )
（4）状态变过程：O→ N （5）i-d图表示
O(to,do,io),G
xe
§4 空调
4.4 全空气系统
（3）循环式（封闭式）系统 ① 处理的空气全部来自室内循环空气。 ② 卫生条件最差，能耗最小。 ③ 主要用在没有人或人停留短暂的场所。
（3）回风式系统 ① 处理的空气一部分来自室外，一部分部来自室内，新
风的任务主要是改善室内卫生条件。 ② 满足卫生条件的同时，为节能，应尽量利用室内空气。 ③ 是全空气系统主要的应用形式，当新风回风可调时，
换气次数（次/h）
5 8 12
（3）i-d图上送状态点确定 根据tn，ΦN确定N--计算ε--过N点作ε线--选取ΔtO--确定O
点。 （4）送风量计算：G=Q/( iN-iO )=W/( dN-dO )≈QX/( tN-to )
xe
§4 空调
4.2 空调房间送风状态及送风量确定
3、冬季送风量计状态的确定 （1）冬季特点