第一章 热力学基础知识

热力学基础 制冷能效比EER
EER是空调器的制冷性能系数，称为制冷能效比，表示空调器单位功率下的制冷量。 计算公式如下： EER=Qc/W 其中Qc指单位时间内的名义制冷量，单位kW，W表示单位时间内空调器所消耗的功率， 单位kW 制热能效比COP COP是空调器的制热性能系数，称为制热能效比，表示空调器单位功率下的制热量。 计算公式如下： COP=Qh/W 其中Qh指单位时间内的名义制热量，单位kW，W表示单位时间内空调器所消耗的功率， 单位kW


热力学基础 温度
度量物体冷热程度的物理量。 温度是物体分子运动的结果，温度的高低用温标表示。 常用的温标有摄氏温标（℃）和华氏温标（℉）。 在标准大气压下，以水的结冰温度作为0℃，沸腾温度作为100℃，中间分成100等份， 每一等份为一摄氏度。 在标准大气压下，以水的结冰温度作为32℉，沸腾温度作为212℉，中间分为180等份， 每一等份为一华氏度。
热力学第一定律
是能量守恒定律，即一定量的热消失时必然产生一定量的功；消耗一定量的功必然出 现与之相对应的一定量的热。
热力学第二定律
热量能自动从高温物体向低温物体转移，但热量不能自发地从低温物体向 高温物体转移。
热力学基础 显热
物质被加热或冷却时引起物质温度上升或下降所吸收或放出的热量。 这里物质的物态并未发生变化。 常用单位：卡（cal）或大卡（kcal）
热力学基础 表压力
在工程中用压力仪表检测出来的密闭容器内的压力。压力表读数为密闭容器内压力与 外部大气压力的差值。 当内部压力小于外部大气压时，压力表的读数为负值，此时称密闭容器内部处于负压 状态或真空状态。当内部压力大于外部大气压力时，压力表的读数为正值，此时称密 闭容器内部处于正压状态。
绝对压力
结晶
当降低饱和溶液的温度时，由于溶质溶解度的降低，单位溶剂中所能溶解的溶质量减 少，出现溶质分子晶体从溶液中析出的现象。
热力学基础 浓度
是指溶液中的溶质在溶液中所占的比例。 溴化锂溶液的浓度通常以质量百分数表示，即溶质溴化锂质量与溶液质量的比值。
热量与冷量
热量是指由于物质间温度差别而引起转移的能量。 冷量的物理含义和热量相同，只是物体温度高于周围介质温度的习惯上称为“热”， 其向周围介质放出的能量称为“热量”，而物体温度低于周围介质温度的称为“冷”， 其向周围介质吸收的能量即为“冷量”。 常用单位有卡（cal）或大卡（kcal）。
热力学基础 空调的选购
人们在选购空调器时都十分关心如何确定空调制冷量的大小。确切地讲，空调制冷量的大小是由房间的面 积、高度、朝向、房间密封程度、居住人口以及房间内其它家用电器 如电灯、电视机、电冰箱等 的功率、 数量等综合因素构成的。为了方便读者计算起见，这里只把基本的空调制冷量的估算方法做一介绍。 通常情况下，家庭普通房间每平方米所需的制冷量为115—145W ，客厅、饭厅每平方米所需的制冷量为 145—175W。 比如，某家庭客厅使用面积为15平方米，若按每平方米所需制冷量160W考虑，则所需空调制冷量为： 160W×15=2400W。这样，就可根据所需2400W的制冷量对应选购具有2500W制冷量的KF-25GW型分体挂 壁式空调器。 节能型空调器，即制冷量相对较大，而耗电量较小的空调器，是人们所希望选购的较为理想的空调器。 在选购时，可以根据空调器铭牌上标出的功率指标计算出能效比，来分析一下是否是节能型空调器。所谓 能效比 也称性能系数 即一台空调器的名义制冷量与其耗电功率的比值。通常，空调器的能效比接近3或大 于3为佳，就属于节能型空调器。 比如，一台KF-20GW型分体挂壁式空调器的制冷量是2000W，额定耗电功率为640W，另一台KF-25GW型分 体挂壁式空调器的制冷量为2500W，额定耗电功率为970W。则两台空调器的能效比值分别为： 第一台空调器的制冷能效比（EER）：2000W/640W=3.125 第二台空调器的制冷能效比（EER）：2500W/970W=2.58 这样，通过两台空调器能效比值的比较，可看出，第一台空调器即为节能型空调器。
热力学基础 饱和溶液
指在一定温度下，固体溶质溶于溶剂中达到最大值时的溶液。
二元溶液
两种互相不起化学作用的物质组成的混合物。 这种均匀混合物其内部各种物理性质，如压力、温度、浓度、密度等在整个混合物中 各处都完全一致。不能用机械的沉淀法或离心法将它们分离为原组成物质。 例如：溴化锂溶液就是一种二元溶液，溴化锂是溶质，水是溶剂。在标准大气压下， 溴化理溶液中水的沸点是100℃，而溴化锂的沸点为1265℃，两者相差甚大，因此， 溶液沸腾时产生的蒸汽几乎不带溴化锂的成分。
能效等级共分五级， 具体为： 额定制冷量<4500W 1级：EER≥3.4w/w；2级：EER≥3.2w/w；3级：EER≥3.0w/w；4级：EER≥2.8w/w；5级：EER≥2.6w/w。 4500W< 额定制冷量 ≤7100W 1级：EER≥3.3w/w；2级：EER≥3.1w/w；3级：EER≥2.9w/w；4级：EER≥2.7w/w；5级：EER≥2.5w/w。 额定制冷量>7100W 1级：EER≥3.2w/w；2级：EER≥3.0w/w；3级：EER≥2.8w/w；4级：EER≥2.6w/w；5级：EER≥2.4w/w。 例如，一空调的制冷量是4800W，制冷功率是1860W，制冷能效比是：4800/1860≈2．6；制热量 5500W，制热功率是1800W，制热能效比（辅助加热不开）是：5500/1800≈3．1。因此我们应该选择 相对省电的空调，不可买时只图价格低，长期使用会适得其反。
热力学基础 营造清凉的硬件环境
1、空调尽量安装在不受日光直射的地点，并应加装遮篷，避免日晒雨淋，减损机器寿 命。 2、分离式空调连接室内机和室外机的空调配管短且不弯曲，制冷效果好且不费电。即 使不得已必须要弯曲的话，也要保持配管处于水平位置。 3、室内、外的出入风口前如有障碍物时，会降低冷气效率，应予排除。 4、对一些房间的门窗结构较差、缝隙较大的，可做一些应急性改善：如用胶水纸带封 住窗缝、在玻璃窗外贴一层透明的塑料薄膜、采用遮阳窗帘、室内墙壁贴木制板或塑 料板、在墙外涂刷白色涂料等，以减少通过外墙带来的冷气损耗。 5、开启空调时，应确保门窗紧闭，空调房间不要频频开门，以减少热空气渗入。同时， 对于有换气功能的空调和窗式空调，在室内无异味的情况下，可以不开新风门换气， 这样可以节省5%～8%的能量。 6、应避免使用电炉、燃气炉等发热器具。
第一章 热力学基础知识
德玛仕技术部 主讲人：印定兵 2018年08月15日
热力学基础
热力学基础
热力学基础
空调
一般理解即空气调节，指为满足人们的生活或生产的需要而对特定的空间内的 空气温度、相对温度、清洁度、噪音或空气流动速度等参数的适当调节和控制。 对于满足人们生活需要的舒适性空调，远大的理解是空气调和。“和”是中华文 化的顶点，而空调顶点是“六度皆优”（依重要性排序）。 空调顶点的“六度皆优”： 1）、温度：与自然气候抗衡，将室内温度调节到符合人体要求； 2）、鲜度：将新鲜空气有效引入室内，让人呼吸到足够的氧气； 3）、净度：将空气中有害物质和细菌捕集并排除； 4）、静度：将设备噪音调低到用户听不见； 5）、湿度：将空气温度调节到符合皮肤需求； 6）、速度：使吹到人身上的风慢到用户感觉不到。 要实现“六度皆优”，必须做到“四优”：设计优化、设备优质、施工优良、保养优 秀。
热力学基础 制冷制热
现在的空调器一般同时具备制冷和制热的能力，因此空调的能效比也分制冷能效比和 制热能效比两种，为了区分这两种能效比，分别采用不同的简称，EER一般指制冷能效 比，COP一般指制热能效比。就中国绝大多数地域的空调使用习惯而言，空调制热只 是冬季取暖的一种辅助手段，其主要功能仍然是夏季制冷，所以人们常说的空调能效 比通常指的是制冷能效比EER。EER和COP越高，空调器能耗越小，性能比越高。
热力学基础 能效比值
能效比数值的大小反映出不同空调器产品的节能情况。能效比数值越大，表明该产品 使用时能源转换效率越高，则在单位时间内，该空调器产品的耗电量也就相对越少。 空调上的能效标识”，只要看清 标识右侧箭头上标注的产品等级便可做出判断：1级产品最节能，5级最耗能。还要提 醒一点，只有标识标注1、2级的才算节能空调，其他等级的空调仍属耗能产品。
热力学基础
制冷
指在某一特定环境内制造出比周围环境温度低的“冷”环境。 所谓“冷”环境，是要求“特定环境”中空气的温度低于“周围环境”的温度，比如要求室 内温度26℃低于室外温度38℃等。
压力
在物理学中，把垂直作用于物体表面的力叫做压力；把单位面积上所受的压力 称为压强。压强是物理学中定量表示压力产生作用效果大小的物理量。 压强单位为帕斯卡，简称帕（Pa）。1帕表示垂直作用于每平方米（m2）上的力 为1牛顿（N）。 1Pa=1N/m2 ,1mmHg=133Pa。 在实际工程应用中，人们通常习惯于把压强称为压力。
比热
单位质量的物质温度升高或降低1℃时所吸收或放出的热量。 25℃时水的比热为1kcal/kg.℃。 比热是计算显热的一个重要参数。
制冷量
是指空调进行制冷运行时，单位时间内从密闭空间、房间或区域内去除的热量总和， 法定计量单位W（瓦）。
热力学基础
能效比
能效比是指额定制冷量与额定功率（耗电量）的比值。 能效比越大，节省的电能就越多。在制冷和降噪之外，在日益追求环保和节能的今天， 用电量的多少也是大家所关注的。 对于消费者来说，选择节能空调可将日后使用过程中的电费一点一滴的节省下来，无 疑是精明的选择。在这方面涉及两个技术关键词：能效比和变频。能效比是指空调器 在制冷运行时，制冷量与有效输入功率之比。能效比数值的大小，反映出空调器产品 每消耗1000W电功率时制冷量的大小。
热力学基础 大气压力
指环绕地球的空气层在地球单位表面积上形成的压力。 大气压力不仅与海拔高度有关，还随季节、气候的变化稍有差别。