螺杆压缩机及膨胀机在高温热泵 与能量回收系统中的应用 赵兆瑞 唐昊 沈九兵 邢子文 (西安交通大学能源动力与工程学院，西安 710049) 摘要随着节能减排、提高能效的需求增大，高温热泵与能量回收系统的研究及应用日益深入广泛。其中，高温热泵主要有两种类型,一种是使用R245fa等高温工质的高温热泵,另一种是采用水蒸汽介质的高温热泵;能量回收系统也有两种形式,即ORC余热回收以及采用水蒸汽膨胀的回收系统。螺杆压缩机及膨胀机作为此类系统的核心部件，对系统的性能有着重要的影响。本文介绍了螺杆压缩机及膨胀机在这类系统中的应用情况，并给出了一些研究进展和应用案例。 关键词：螺杆 压缩机 膨胀机 高温热泵 能量回收 Applications of Twin Screw Compressor and Expander in Heat Pumps and Energy Recovery Systems Zhao Zhaorui Tang Hao Shen Jiubing Xing Ziwen (College of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong University,Xi’an,710049) Abstract The demanding of energy saving becomes greater and greater nowadays , so that further investigations and applications are being conducted on high-temperature heat pumps and energy recovery system .The high-temperature heat pumps includes mainly two kinds of system : heat pumps using R245fa as working medium and those adopting water as working fluid .The energy recovery system also has two forms of application .That is ORC and water vapor expanding system .In such systems , twin screw compressors and expanders act as key parts so that influence the performance significantly .This paper introduces the application of twin screw compressors and expanders in these systems and provides research progress and application cases on them. Keywords Twin Screw Compressor Expander Heat Pump Heat Recovery 基金项目：国家自然科学基金：双螺杆水蒸汽压缩机工作过程喷水降温特性研究（51276134） 作者简介：赵兆瑞（1990-），男，硕士研究生，西安交通大学压缩机研究所，主要从事双螺杆压缩机的研究工作
空气调节系统组成 一个典型的空调系统应由空调冷源和热源; 空气处理设备;空调风系统;空调水系统; 空调的自动控制和调节装置这五大部分组成。 （1）空调冷热源和热源冷源是为空气处理设备提供冷量以冷却送风空气。常用的空调冷源是各类冷水机组，它们提供低温水（例如7℃）给空气冷却设备，以冷却空气。也有用制冷系统的蒸发器来直接冷却空气的。热源是用来提供加热空气所需的热量。常用的空调热源有热泵型冷热水机组、各类锅炉、电加热器等。 （2）空气处理设备其作用是将送风空气处理到规定的送风状态。空气处理设备（也称空调机组）可以是集中于一处，为整幢建筑物服务（小型建筑物多采用）。也可以分散设置在建筑物各层面。常用的空气处理设备有空气过滤器、空气冷却器（也称表冷器）、空气加热器、空气加湿器和喷水室等。 （3）空调风系统它包括送风系统和排风系统。送风系统的作用是将处理过的空气送到空调区，其基本组成部分是风机、风管系统和室内送风口装置。风机是使空气在管内流动的动力设备。排风系统的作用是将空气从室内排出，并将排风输送到规定地点。可将排风排放至室外，也可将部分排风送至空气处理设备与新风混合后作为送风。重复使用的这一部分排风称为回风。排风系统的基本组成是室内排风口装置、风管系统和风机。在小型空调系统中，有时送排风系统合用一个风机，排风靠室内正压，回风靠风机负压。 （4）空调水系统其作用是将冷媒水（简称冷水或冷冻水）或热媒水（简称热水）从冷源或热源输送至空气处理设备（也称空调机组）。空调水系统的基本组成是水泵和水管系统。空调水系统分为冷（热）水系统、冷却水系统和冷凝水系统三大类。 （5）空调的自动控制和调节装置由于各种因素，空调系统的冷热负荷是多变的，这就要求空调系统的工作状况也要有变化。所以，空调系统应装备必要的控制和调节装置，借助它们可以（人工或自动）调节送风参数、送排风量、供水量和供水参数等，以维持所要求的室内空气状态 海南气候特点
绪论 1.人类对空气调节工程提出了哪些要求空气调节系统是如何满足这些要求的 答：对空气温度、湿度、空气流速和清洁度进行调节，使空气达到所要求的状态。另外，就目前社会发展来看，人类对空调工程的要求远不止这些，其中对节能、环保以及对社会安全性的保障也提出了更高的要求。 空调系统采用换气的方法，保证所要求环境的空气新鲜，通过热湿交换来保证环境的温湿度，采用净化的方法来保证空气的清洁度。不仅如此，还必须有效的进行能量的节约和回收，改进能量转换和传递设备的性能，优化计算机控制技术等来达到节能的目的以满足人类要求。 2.空气调节与全面通风有哪些相同和不同之处空气调节由哪些环节组成 答：全面通风往往达不到人们所要求的空气状态及精度。空气调节是调节空气的状态来满足人类的需求。两者同样是改变了人体所处环境的空气状态，但是空气调节包括了通风、供暖和制冷等过程。 空气调节包括：空气处理、空气运输、空气末端分配以及气流组织。 3.空气调节技术目前的发展方向是什么 答：节能、环保、生活安全性。空调新技术的发展：如空调系统的评价模拟、温湿度分别处理、计算机网络控制技术等。 第一章湿空气的物理性质和焓湿图 1.为什么湿空气的组成成份中,对空气调节来说水蒸汽是重要的一部分 答：湿空气是由干空气和水蒸气组成的，干空气的成分比较稳定，其中的水蒸气虽然含量较少但是其决定了湿空气的物理性质。 2.为什么夏季的大气压力一般说比冬季要低一些 答：温度升高，空气体积增大压力减小。 3.饱和与不饱和水蒸汽分压有什么区别,它们是否受大气压力的影响 答：饱和湿空气的水蒸气的饱和程度代表了对应压力下的不饱和湿空气可吸收水蒸气的最大值。饱和水蒸汽分压由湿空气温度唯一决定，而不饱和水蒸汽分压与大气压力有关，由实际的大气压决定。 4.为什么浴室在夏天不象冬天那样雾气腾腾 答：夏天的气温高于冬季，浴室的水蒸气的露点温度一定，夏季空气的温度高于露点温度，而冬季空气的露点温度低于其露点温度。 5.冬季人在室外呼气时,为什么看得见是白色的冬季室内供暖时,为什么常常感觉干燥 答：人呼出的空气的露点温度一定，而冬季空气温度低于其露点温度。冬季墙体的温度低，可能会使得空气结露，使得空气的含湿量降低，随着温度的升高相对湿度也会降低。 6.两种温度不同,而相对湿度数值一样的空气环境,从吸湿能力上看,是否是同样干燥为什
空气调节第四版前两章知识点 和答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
课程一：空气调节 绪论 1.空气调节：①使空气达到所要求的状态②使空气处于正常状态 2.内部受控的空气环境：在某一特定空间（或房间）内，对空气温度、湿度、流动速度 及清洁度进行人工调节，以满足人们工作、生活和工艺生产过程的要求。 3.一定空间内的空气环境一般受到两方面的干扰：一是来自空间内部生产过程、设备及 人体等所产生的热、湿和其他有害物的干扰；二是来自空间外部气候变化、太阳辐射及外部空气中的有害物的干扰。 4.技术手段：采用换气的方法保证内部环境的空气新鲜；采用热、湿交换的方法保证内 部环境的温、湿度；采用净化的方法保证空气的清洁度。（置换、热质交换和净化过程） 5.工艺性空调和舒适型空调 答：根据空调系统所服务对象的不同可分为工艺性空调和舒适型空调。 ①工艺性空调：空气调节应用与工业及科学实验过程。 ②舒适型空调：应用于以人为主的空气环境调节。
第一章湿空气的物理性质及其焓湿图 章节概要： 内容一：知识点总结 1.湿空气=干空气=水蒸气 A.饱和空气：干空气+干饱和空气 B.过饱和空气：干空气+湿饱和空气 C.不饱和空气：干空气+过热蒸汽 2.在常温下干空气被视为理想气体，不饱和湿空气中的水蒸气一直处于过热状态。 3.标准状况下，湿空气的密度比干空气小（水蒸气分压力上升，湿空气密度减小）。 4.相对湿度可以反映空气的干燥程度。 5.相对湿度与含湿量的关系（书7页）。 6.湿空气的焓。 7.画图：湿空气的焓湿图、露点温度、湿球温度。 8.湿空气的状态变化，四个典型过程的实现。
高温水源热泵研究与发展趋势 简介：本文介绍了高温水源热泵的概念和工作原理，并详细介绍了高温水源热泵的工质研究和近年来高温水源热泵在国内外的研究现状与发展趋势，包括高温制冷剂的研究以及高温热泵系统性能的研究并讨论了高温水源热泵的应用情况以及在我国发展的趋势。 关键字：高温水源热泵工质节能环保 1前言 随着能源和环境问题的日益突出，如何高效地使用能源、回收各种余热和减小对环境的污染成为人们关注的焦点。水源热泵就是一种用来解决能源和环境方面问题的极为有效的技术。 热泵是以消耗一部分高质能(机械能、电能等)或高温位能为代价，通过热力循环，把热能由低温物体转移到高温物体的能量利用系统。高温水源热泵是高温热泵的一类，它利用各类工业和生活废水中的余热来制取70℃～90℃高温热水，可以直接用于供暖和普通工业加热。从美国ASHRAE对北美地区的调查来看高温热泵应用于工业的前景是非常乐观的[1](见下表1)。图1是工业用的高温热泵在主要发达国家中的应用比例。 表1各工业部门所须的温度范围[2] 行业需求温度℃<—183>183食品烟草纤维工业木材工业纸浆加工化学工业橡胶制品皮革制品陶瓷工业由于高温热泵有良好应用前景，使其成为近年国际热泵研
究的一个基本方向。在日本的超级热泵项目，美国IEA热泵中心和IIR热泵发展计划及欧洲的大型热泵研究计划中，高温热泵均是其中的重点研究内容之一[3]。 2高温水源热泵工质的研究 目前高温热泵的研究主要针对的是高温水源热泵，大量研究工作集中在适宜工质的选择和进一步提高系统制热效率方面。相对于常温热泵，高温热泵很难找到一种很适用的工质。对于高温工质的选择有两种趋势，一种是使用自然工质(C02、NH 3及碳氢化合物等)，另一种是使用HCFC、HFC、HFE及它们的混合物。自然工质一般压力较高或者循环进入超临界区，有些还具有较高的爆炸性危险，因此相应的系统一般都有特殊的要求，因此目前大多数研究倾向于人造工质的选择。高温热泵对工质的要求主要有以下几个方面[4]： (1)冷凝压力在以下，以使目前大多数系统部件可以承受； (2)蒸发压力在以上，以免在系统中形成负压； (3)容积制冷量一般应大于／cm3，以免系统体积过于庞大： (4)油溶性好、化学性质稳定： (5)对环境危害小，无毒、不可燃； (6)具有高的COP。 南非等国对高温热泵工质的研究
第10章空调系统的节能、检测与监控1.说明空调系统的能耗的评价标准及各标准的优缺点。 答：评价指标有：①周边全年负荷系数法；②空调能耗系数；③空气输送系数；④水输送系数；⑤其他参数（对集中供暖系统热水循环水泵，采用耗电输热比进行评价） ①周边全年负荷系数法：它与空调设备的实际运行时间无关。 ②空调能耗系数：是用来评价空调设备能量利用率的指标，它可以对整个空调系统的节能状况进行考核。 ③空气输送系数：空调系统用于输送空气所消耗的能量占有相当大的比例。特别是因为它在全年内的运行时间很长，所以全年能耗量很大。 ④水输送系数：空调水系统的节能特性可以用水输送系数作为判据。 ⑤耗电输热比：用于集中供暖系统热水循环水泵。 2.简述空调系统节能的主要技术措施有哪些？ 答：技术措施：（1）空调空间的合理分区：①平面分区，②按使用不同时间的不同分区，③按空调室内空气参数要求的不同分区，④按室内散发有害物质的性质不同分区；（2）空调方式的合理确定；（3）空气处理过程的正确选择；（4）改善气流组织：①分层空调技术的应用，②置换通风方式的应用，③地板送风、工作点送风、工作台送风和座椅送风等送风方式的应用。 3.简述组合式空调机组和新风机组进行监控时的异同点。
答：相同点：二者在运行时都要检测其运行状态及相关参数，包括室内、外空气的温湿度，送风、回风风量，送、回风的温、湿度，冷、热水盘管的进、出水压力和温度，过滤器俩侧的压差，各种调节阀的阀位，风机的运行状态和电流，以及变频器的输出频率等； 不同点：对前者的控制包括空气处理过程的控制、空气流量的控制、各处理设备的运行状态检测及保护以及各设备之间的动作连锁；而后者控制送风温度和湿度 4.对空调机组进行监控的目的是什么？ 答：对空调机组进行监控的目的是提高能源有效利用率、保证能源按需分配、减少和节省不必要能耗的一个重要措施之一。 5.简述变水量系统控制水量的方法及优缺点。 答：（1）采用压差旁通控制，如果供、回水干管之间的压差升高，说明需水量下降，则控制器发出指令加大旁通阀的开度，使得通过旁通管流回的水量增加，从而减少了供水量。反之，如果供、回水干管之间的压差降低，则减小旁通阀的开度，减少通过旁通管流回的水量，增加供水量。 （2）水泵变频控制，同样利用供、回水干管之间的压差作为信号，当压差升高时，控制器发出指令降低变频器的输出频率，从而降低水泵转速，也就减少了供水量。反之，则提高变频器的输出频率，增加供水量。 前者控制相对比较简单，但是后者控制更加节能。 6.简述压力无关型变风量末端的工作原理。
高温水源热泵技术的研究与应用 发表时间：2019-04-16T10:52:35.283Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第35期作者：肖鹏飞[导读] 本文主要介绍了高温水源热泵技术的工作原理和概念，对高温水源热泵的工质进行研究，并阐述了高温水源热泵技术现今在国内外的研究现状和发展趋势。 广东西屋康达空调有限公司 528000 摘要：伴随着我国科技的不断发展以及节能减排工作的深化，高温水源热泵技术的应用范围越来越广，在原油加热、地热供暖系统、污水回收利用等多个方面都被广泛应用。本文主要介绍了高温水源热泵技术的工作原理和概念，对高温水源热泵的工质进行研究，并阐述了高温水源热泵技术现今在国内外的研究现状和发展趋势。希望能够由此推进我国高温水源热泵技术的进一步发展，为相关部门和人员以供一定的参考。 关键词：高温水源热泵技术；工质研究；应用；发展趋势 引言：现今能源和环境保护问题形势愈加严峻，受到了国际上的高度重视，减少化石能源的使用、降低污染排放量、回收工业余热已经是各国战略发展中的关键项目。由此，高温水源热泵技术走进了人们的视野。其能够消耗低品质电能或少量高品质电能，利用热力循环的方式，将低温物体存有的热能转移至高温物体，更具环保性和节能性。高温水源热泵技术因自身的优势特点，被广泛应用在供暖和普通工业加工等多个方面。同时这项技术在其应用领域中认可度极高，具有良好的发展前景。 1.高温水源热泵技术概述和发展 高温水源热泵技术是指通过对少量高品质电能或低品质电能的消耗，经过热力循环系统，将热能从低温物体转移至高温物体的一种能量使用系统，其具有消耗功较低的优势特点，消耗的能效仅为提供热量的三分之一甚至更少。高温水源热泵技术能够用于普通工业加热和生活供暖，主要的结构组成有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀这四个部分，其运行原理为：通过工质的蒸发，吸收周围环境中的热量，之后进行压缩和冷凝，将热量放出，再通过蒸发器蒸发，由此形成了一个热能循环，以供相应需求。高温水源热泵技术较比其他热泵技术，具有高效、环保、节能、可利用再生资源、运行过程稳定可靠以及成本较低等多方面的优势。该技术自出现之后，受到了世界各国的高度关注，各个国家都相继开展了高温水源热泵技术的相关项目，并广泛应用于多个领域，获得了大众的青睐[1]。 2.高温水源热泵技术的工质种类研究 针对高温水源热泵技术的研究而言，主要是针对工质的选择和系统制热效率这两个方向进行研究。高温水源热泵的工质选择性较比常温水源热泵较少。在现今的应用中，工质的类型主要有两种：一是自然工质，如氨气、二氧化碳等；二是人造工质，主要有HCFC、HFC、HFE以及他们的混合物。在高温水源热泵的发展进程中，自然工质因在使用时存在较高的不稳定性和危险性，并且对系统要求较为特殊，已被逐渐淘汰。而人造工质因自身稳定性高，安全性能好，是现今理想的工质选择[2]。高温水源热泵在工质的选择上主要有以下几点要求： 第一，压力适中，尤其是在高冷凝温度下（100℃左右）工质的冷凝压力要小 于2.7MPa，避免出现热泵系统零件压力超过承受上限的情况； 第二，尽可能高的单位容积制热量，避免系统体积过大； 第三，工质蒸发压力要大于0.1MPa，以防在系统中产生负压； 第四，工质自身不会对环境造成危害或危害极小，性质稳定，没有毒害性，无易燃易爆现象。 我们可以通过REFPROP软件，筛选出临界温度大于90℃的含碳工质，它们的重要热力参数及环境性能见表1 表1 冷凝温度90℃时工质的环境性能及重要物性参数 其中符合环境要求的工质共7种：R134a、R152a、R227ea、R236ea、R236fa、R245ca、R365mfc。现阶段高温热泵机组使用较多还是R134a、R245ca单工质或者自配、自制的混合工质。 3.高温水源热泵系统的研究 第一，中高温水源热泵系统的研究工作主要在系统循环的优化，换热器内换热的强化及系统控制方面。首先压缩机的整个系统的心脏部件，压缩机的可靠性直接影响机组的性能。压缩机的选择：目前热泵设备常用压缩机类型主要有螺杆压缩机、全封闭涡旋压缩机与半封闭活塞压缩机等，经过对不同类型压缩机工作特性及适用场所进行比较研究，目前中高温水源热泵一般选用螺杆压缩机。因中高温水源热泵冷冻水从15～60℃的低品位热水中回收热量，制取60～85℃的热水，压缩机处于压缩比变化工况下运行，需尽可能选取内容积比与实际工况相匹配的回转式压缩机，压缩机配置电机功率考虑最恶劣工况时的耗电量。不仅有效降低机组输入功率，且提高机组能效比及安全性。 第二，蒸发器和冷凝器的换热机理、与系统的匹配及控制采集点对机组都尤其重要。设计中考虑合适的换热面积使蒸发温度和冷凝温度与冷冻水和冷却水温相匹配。在热泵系统中，换热面积越大，换热效果越好，在使用非共沸混合工质的情况下，热泵系统中蒸发器和冷凝器的换热面积若能达到最大，在理论上就能实现换热的最大能效比。但是，非共沸混合物的性质较为复杂，相应的热力学过程计算难度较大，同时在热泵系统的正常运行过程中，工质出现相变的几率较高，换热机理更加难以研究。
1、空调系统根据空气处理设备的集中程度分类，可分为：（集中式空调系统）、（半集中式空调系统）、（分散式空调系统）。 2、在相同大气压和温度下，同容积的湿空气比干空气（轻）。 3、当空气与水直接接触进行热湿交换时，产生显热交换的推动力是（温差），产生质交换对的推动力（水蒸气分压差），产生全热交换的推动力是（焓差）。 4、影响人体热舒适感的因素主要由（温度、湿度、空气的流动速度、物体表面辐射温度、人体活动量、衣着）等。 5、天气从晴转阴，大气压力要（降低），同一地区冬季的大气压要（高于）夏季的大气压。 6、确定夏季空调室外设计参数要采用（夏季室外干球温度）和（夏季室外湿球温度）两个状态参数；确定冬季空调室外设计参数要采用（冬季室外干球温度）和（冬季室外相对湿度）两个状态参数。 7、表面式换热器只能实现（等湿冷却过程）、（等湿加热过程）和（冷却减湿过程）三种空气处理过程。 8、利用循环水喷雾处理空气，在i-d图上可以看做是（等焓加湿）过程，喷蒸汽处理空气，可以看做是（等温加湿）过程，空气通过加热器处理可以看作是（等湿加热）过程。 9、空调系统中常用的送风口有（散流器、百叶、孔板、喷口、旋流送风口）等型式。 10、在太阳与地球间的各种角度中，对到达地面太阳辐射强度影响最大的是（太阳高度角）。 11、空气调节的任务，就是在任何自然情况下，能维持某一特定的空间或房间具有一定的（温度）、（湿度）、（空气的流动速度）和（洁净度）等技术指标。
12、空调房间室内的温度、湿度通常用二组技术指标来规定，被称作（空调基数）和（空调精度）。 13、按负荷室内负荷所用介质种类，空调系统可分为（全空气系统、全水系统、空气-水系统、冷剂系统）。 14、当空调室内热、湿负荷变化时，为了保持室内温、湿度参数不变，常采用调节（再热量）的方法。 15、一次回风定风量调节系统，采用露点送风与采用非露点送风相比，其夏季冷负荷的主要差别在于（再热量），当室内负荷相同时，采用露点送风所需送风量（少）。 16、空调工程根据过滤尘埃颗粒的大小，常用的过滤有（粗效过滤器）（中效过滤器）（高效过滤器）。 17、二次回风系统夏季工况、表冷器或喷水室的负荷由（室内冷负荷）和（新风冷负荷）两部分组成。 18、空调系统一般主要由（空气过滤部分、空气的热湿处理部分、空气的输送部分、空气分配部分、冷热源部分）等几个部分组成。 19、空调水系统中，按水量特性划分。可分为（定水量系统）和（变水量系统）。 20、空调工程中，表冷器的换热扩大系数又称（析湿系数），析湿系数的大小反应了（凝结水析出的多少） 21、通常以（投入能量利用系数）来作为评价气流组织的经济指标，其表达式为（ 22、空调水系统中，根据水承受压力的特性分类，分为（开式系统）和（闭式系统）。 23、空调水系统中，根据供、回水管管路分类，又分为（双水管系统）、（三水管系统）和（四水管系统）。
课程一：空气调节 绪论 1. 空气调节：①使空气达到所要求的状态②使空气处于正常状态 2. 内部受控的空气环境：在某一特定空间（或房间）内，对空气温度、湿度、流动速度及清洁度进行人工 调节，以满足人们工作、生活和工艺生产过程的要求。 3. 一定空间内的空气环境一般受到两方面的干扰：一是来自空间内部生产过程、设备及人体等所产生的 热、湿和其他有害物的干扰；二是来自空间外部气候变化、太阳辐射及外部空气中的有害物的干扰。 4. 技术手段：采用换气的方法保证内部环境的空气新鲜；采用热、湿交换的方法保证内部环境的温、湿 度；采用净化的方法保证空气的清洁度。（置换、热质交换和净化过程） 5. 工艺性空调和舒适型空调 答：根据空调系统所服务对象的不同可分为工艺性空调和舒适型空调。 ① 工艺性空调：空气调节应用与工业及科学实验过程。 ② 舒适型空调：应用于以人为主的空气环境调节。
第一章湿空气的物理性质及其焓湿图 章节概要： 内容一：知识点总结 1. 湿空气=干空气=水蒸气 A. 饱和空气：干空气+干饱和空气 B. 过饱和空气：干空气+湿饱和空气 C. 不饱和空气：干空气+过热蒸汽 2. 在常温下干空气被视为理想气体，不饱和湿空气中的水蒸气一直处于过热状态。 3. 标准状况下，湿空气的密度比干空气小（水蒸气分压力上升，湿空气密度减小）。
4. 相对湿度可以反映空气的干燥程度。 5. 相对湿度与含湿量的关系（书7页）。 6. 湿空气的焰.：1 io 7. 画图：湿空气的焓湿图、露点温度、湿球温度。 8. 湿空气的状态变化，四个典型过程的实现。 9. 道尔顿定律匕’卩： 10. 在一定大气压力B下，d仅与糾有关，I订越大，d越大。 11. 空气进行热湿交换的过程中，温差是热交换的推动力，而水蒸气的压力差则是质（湿）交换的推动力。
第一章 湿空气的物理性质和焓湿图 一、湿空气的物理性质 1、湿空气包含干空气和水蒸气（水蒸气可以看为理想气体） 则有气体状态方程式：P g V=m g RT----- P q V=m q RT ---- 1)密度： 总的密度： 其中，B-湿空气总的压力 ； 2）含湿量d: 1kg 干空气中水蒸气的质量称为含湿量 或者 3）相对湿度： 湿空气中水蒸气的压力和同温度下饱和湿空气中水蒸气压力的之比。 4)含湿量d 和相对湿度的关系： RT V m P q q = RT V m P g g =
由于 所以 5）湿空气的焓h: 二、焓湿图 1、首先做出热湿比线 2、找出初始状态点N 3、将热湿比线平移到初始状态点N 4、在热湿图上找出已知条件中终参数任意一个参数和热湿比线交点即为终状态点。 三、湿球温度和露点温度 湿球温度：定压绝热（等焓）条件下，湿空气达到饱和状态时的温度称为湿球温度，此时的热湿比(准确作图用) 其中=; 露点温度：含湿量不变的情况下，湿空气达到饱和状态时的温度称为露点温度 四、湿空气的混合即可确定混合状态点
第二章空调负荷计算和送风量的确定 一、室内设计参数和室外设计参数 1、人体PMV和PPD （国标） PMV：预测热环境下人体的反应 PPD：对热环境的不满意的百分数 2、室内空气参数 二、室外逐时计算温度 三、室外综合温度（包括太阳辐射温度和空气温度） 其中，垂直表面指墙壁，水平表面 指的是屋顶 I?，查（附录2-4）可得各个表面辐射强度。 四、围护结构得热量
其中，K---围护结构传热系数； F----围护结构面积； ---室外设计平均温度； —室内设计温度； 五、房间的冷负荷 1、对流得热量形成的冷负荷: 2、辐射得热形成的冷负荷： 包括稳定辐射冷负荷和不稳定冷负荷 1）稳定辐射冷负荷：经过表面的吸收，形成对流冷负荷 2）不稳定辐射冷负荷：
高温热泵效率 热泵的供热系数是跟工作工况密切相关的,仅提热泵的热泵系数有多高而不考虑工况是没有任何意义的,而在相同工况条件下热泵的极限热泵系数是逆卡诺循环的热泵系数, 我们参照制冷中热力完善度的概念, 将热泵的热泵系数与相同条件下逆卡诺循环的热泵系数之比称为热泵的卡诺效率,简称热泵效率。热泵的卡诺效率主要与两个因素有关,一是热泵循环的内部损失的大小,即压缩机机械损失、工质流动损失和散热损失等,而另一项为在高温端和低温端换热器中的不可逆传热损失。传热损失除跟热泵换热器(蒸发器和冷凝器) 的设计和制做水平有关外,主要跟载热介质有关,如以水为载热介质的冷凝器和蒸发器的传热温差一般仅为5 ℃左右,而空气冷凝器和蒸发器的传热温差要高达10～15 ℃。故以水为载热介质的热泵其热泵效率一般要大于相同温度范围工作的空气热泵, 大型热泵系统由于压缩机效率较高和流程损失相对较少其热泵效率一般要大于小型热泵,图1 表示了在一定供热温度条件下,热泵高低位热源的温度差与热泵系数的关系。图中分别作出了理想逆卡诺循环热泵及热泵效率为30 %、40 %、50 %和60 %热泵的热泵系数随温差的变化曲线。可以看出,随着高低位热源的温差加大,热泵系数总是降低的。图1 热泵系数( COP) 与高低位热源温差的关系目前常规小型的空气源2空气热泵的效率一般仅为30 %～40 % , 较大型的空气源2水热泵的热泵效率约为50 %左右, 而高效的水2水热泵系统甚至可达60 %以上的热泵效率[8 ] 。从图1 可见,常规小型空气源- 空气热泵在温升达100 ℃时其热泵系数仅1. 2～1. 6 ,且其压比高达15 以上,是不能适用于高温升的高温热泵的。而对较大型的系统可采用多级压缩、回热等各种措施减少不可逆损失,从而提高热泵效率。随着大型全封闭和半封闭式压缩机技术的成熟及高温热泵工质研究的进展,开发和生产供
空气调节系统系统，是包含温度、湿度、空气清净度以及空气循环的控制系统，被称为HVAC（英语：Heating, Ventilation, Air-conditioning and Cooling）。 空气调节系统/空调供应冷气、暖气或除湿的作用原理均类似，利用冷媒在压缩机的作用下，发生蒸发或凝结，从而引发周遭空气的蒸发或凝结，以达到改变温、湿度的目的。值得注意的是，“暖气机”是一个罕见的、热效率大于1的优良设备（若不考虑‘温室效应’）。这使得其对地处亚热带地区的意义，远不如对于地处温带的地区来得有建设性。 目录 [隐藏] ? 1 历史 ? 2 空气调节系统的应用 o 2.1 效率评估 (SEER) ? 3 空气调节系统的种类 o 3.1 冷冻循环 ? 3.1.1 湿度 ? 3.1.2 制冷剂(冷媒) o 3.2 蒸发冷冻机 o 3.3 吸收式冷冻机 ? 4 功率 ? 5 隔热 ? 6 特殊场所所需空调设备设计 o 6.1 图书馆空调设备 ?7 各国的家居空气调节系统系统 ?8 健康影响 ?9 参看 ?10 品牌 ?11 外部链接 o11.1 空气调节系统技术 o11.2 消费指南 o11.3 维修资料 o11.4 能源效益 ?12 参考
冷冻循环示意图：1) 凝结盘管，2) 扩张阀，3) 蒸发盘管，4) 压缩机
(1)推进HCFC的替代研究工作。 联合国环境规划署UNEP于1995年12月在维也纳召开了第7次《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协议书》缔约国会议，规定了发达国家对HCFC于 2020年停止使用，用于维修的必需量保留至2030年；对于发展中国家于2016年冻结在2015年的消费水平上，2040年全部停止使用。由于空调系统大量使用HCFC22，所以应加快替代工质和采用新工质的压缩机、热交换器、冷冻油和制冷系统的研究开发，为工程应用做好技术基础准备。明天是国际保护臭氧层日。昨天，环保部环境保护对外合作中心等联合举办“保护臭氧层，加速淘汰消耗臭氧层物质”公众宣传活动。环保部环境保护对外合作中心主任温武瑞表示，我国正在研究使用新型环保的碳氢作为制冷剂，现有空调将逐步淘汰。 温武瑞表示，我国履行《蒙特利尔议定书》最主要的任务是“加速淘汰含氢氯氟烃（即HCFC）”，到2030年停止HCFC的使用。HCFC是目前剩余量最大的一组消耗臭氧层物质，主要用于制冷剂、清洗剂等，目前我国正在研究使用碳氢制冷剂替换HCFC，碳氢制冷剂不损害臭氧层，无温室效应，完全环保。现在一些空调生产企业正在进行示范项目的生产线改造。 “预计最快明年，生产线的改造将会在全行业实施。”温武瑞说，届时，新生产出的空调将使用新型环保的碳氢作为制冷剂，现有的空调将逐步淘汰。 制冷剂又称制冷工质（广东消费者习惯称之为雪种），用英文（Refrigcrant）的首字母“R“表示，是一种在制冷循环过程中利用液体气化吸收热量，又在外功的的作用下，把气体液化
第四章空气调节系统 思考题 1.在设计工况下,一次回流系统与直流系统相比较有什么优点?利用热平衡方法推导一次回风系统耗能量和回风之间的关系。 2.利用喷水室处理空气的一次回流系统,冬季需设置预热器时,采用先混合后加热与采取先加热后混合其所需的预热量为多少?其所需热量是否相等?证明之采用哪一些方案更好些? 3.一次回风系统冬季设置预热的条件是什么? 4.二次回风系统在什么条件下使用?二次回风系统与一次回风系统相比较,在夏季计算工况下其节能量为多少?用热平衡法证明之。 5.二次回风系统与一次回风系统相比较,冬季是否节省能量?证明之。 6.二次回风系统,夏季采用二次回风,冬季采用一次回风方案,这样做是否有好处? 7.在那些情况下,采用二次回风系统并不有利? 8.一次回风系统、二次回风系统所需冷量与室内热负荷有什么关系? 9.集中式及局部空调系统各有哪些优缺点? 10.在集中处理室设集中再热器和在送风分支管上设局部再热器的方案各有什么优缺点?什么情况下最好是采用既有集中再热器又有局部加热器这一方案? 11.利用风机盘管系统与一般集中式系统相比较是否多费冷量? 12.如何用实际使用工况来校正空调机组的额定冷量? 习题 4-1 试为上海某厂一个空调系统确定空气调节过程草并计算所需设备容量。已知条件如下： 车间内设计参数冬、夏均为t=20士1℃,?=50土5%。夏季余热量为34.9KW,冬季为-11.6KW。冬、夏余湿量均为2Okg/h,夏季送风湿差采用6℃,不许用回风。 4-2 已知条件同题4-1,但要求用一次回风,新风百分比为20%,重新进行计算。 4-3 试为北京某厂一个有二次回风的空调系统确定空气调节过程。并计算所需设备容量。已知条件如下: 车间内设计参数冬、夏均为t=20士1℃, ?=50士5%。夏季余热量为34.9KW, 余湿量为1Okg/h。冬季余热量为-11.6KW,余湿量为15kg/h。夏季送风温差采用6℃,最小新风百分比为10%。
绪论 2.空气调节与全面通风有哪些相同和不同之处?空气调节由哪些环节组成?答：全面通风往往达不到人们所要求的空气状态及精度。空气调节是调节空气的状态来满足人类的需求。两者同样是改变了人体所处环境的空气状态，但是空气调节包括了通风、供暖和制冷等过程。空气调节包括：空气处理、空气运输、空气末端分配以及气流组织。 第一章湿空气的物理性质和焓湿图 1.为什么湿空气的组成成份中,对空气调节来说水蒸汽是重要的一部分?答：湿空气是由干空气和水蒸气组成的，干空气的成分比较稳定，其中的水蒸气虽然含量较少但是其决定了湿空气的物理性质。 3.饱和与不饱和水蒸汽分压有什么区别,它们是否受大气压力的影响? 答：饱和湿空气的水蒸气的饱和程度代表了对应压力下的不饱和湿空气可吸收水蒸气的最大值。饱和水蒸汽分压由湿空气温度唯一决定，而不饱和水蒸汽分压与大气压力有关，由实际的大气压决定。 4.为什么浴室在夏天不象冬天那样雾气腾腾?答：夏天的气温高于冬季，浴室的水蒸气的露点温度一定，夏季空气的温度高于露点温度，而冬季空气的露点温度低于其露点温度。 5.冬季人在室外呼气时,为什么看得见是白色的?冬季室内供暖时,为什么 常常感觉干燥?答：人呼出的空气的露点温度一定，而冬季空气温度低于其露点温度。冬季墙体的温度低，可能会使得空气结露，使得空气的含湿量降低，随着温度的升高相对湿度也会降低。 6.两种温度不同,而相对湿度数值一样的空气环境,从吸湿能力上看,是否 是同样干燥?为什么?答：不一定。因为温度不同，饱和水蒸气分压力不同，两者的吸湿能力相同，但吸湿总量不同。 7.影响湿球温度的因素有哪些?如何才能保证测量湿球温度的准确性?答：湿球温度受风速及测量条件的影响。风速大于4m/s的情况下，工程应用是完全可以允许的，速度越大热湿交换越充分，误差越小。 8.为什么含湿量相同、温度不同的各种状态空气都有相同的露点温度?答：露点温度只与水蒸气分压力和含湿量有关，与其他因素无关。空气含湿量不变，露点温度不变。 9.为什么雾出现在早晚?为什么太阳出来雾消散?答：早晚的空气温度较低，低于空气的露点温度，而太阳出来之后空气的温度较高，高于空气的露点温度，使得空气的相对含湿量提高，可以吸收雾水。 10.有些房屋外墙内壁面象玻璃一样,冬季也会出现凝水,有什么防止办法?
空调系统的分类 空调系统的分类 一幢建筑的空调系统通常包括以下设备及其附件： 冷、热源设备——提供空调用冷、热源； 冷、热介质输送设备及管道——把冷、热介质输送到使用场所； 空气处理设备及输送设备及管道——对空气进行处理并运送至需空气调节的房间； 温、湿度等参数的控制设备及元器件。 根据以上设备的情况，可对空调系统进行一系列的分类。 一、按照处理空气所采用的冷、热介质来分类 ㈠中央空调系统 通过冷、热源设备提供满足要求的冷、热水并由水泵输送至各个空气处理设备中与空气进行交换后，把处理后的空气送至空气调节房间。简单的说，中央空调系统就是冷热源集中处理空调调节系统。 ㈡分散式系统 实际上已经不是空调设计中“系统”的概念，它是把冷热源设备、空气处理及起输送设备组合一体，直接设于空气调节房间内。其典型的例子就是直接蒸发式空调机组，如分体式空调机。㈢其他空调系统 既有中央空调的某些特点，又有分散式空调的某些特点，变冷媒流量空调系统和水源热泵系统等。 二、按冷、热介质的到达位置来分类 这里所提到的冷、热源介质，是指为空气处理所提供的冷、热源的种类而不包括被处理的空气本身。 ㈠全空气系统 冷、热介质不进入被空调房间而只进入空调机房，被空气调节房间的冷、热量全部由经过处理的冷、热空气负担，被空气调节房间内只有风道存在。 典型的例子是目前所常见的确一、二次回风空调系统。 ㈡气-水系统 空气与作为冷、热介质的水同时送进被空气调节房间，空气解决房间的通风换气或提供满足房间最小卫生要求的新风量，水则通过房间内的小型空气处理设备而承担房间的冷、热量及湿负荷。 ㈢直接蒸发式系统 利用冷媒直接与空气进行一次热交换，将使得在输送同样冷（热）量至同一地点时所用的能耗更少一些。其作用范围比中央空调系统小的多。 5.1 中央空调概念 空气调节，简称空调，就是把经过一定处理后的空气，以一定的方式送入室内，使室内空气的温度、湿度、清洁度和流动速度等控制在适当的范围内以满足生活舒适和生产工艺需要的一种专门技术。中央空调系统是由一台主机（或一套制冷系统或供风系统）通过风道送风或冷热水源带动多个未端的方式来达到室内空气调节的目的的空调系统。 5.2空调系统分类 空调根据不同的分类标准,可以分为如下几类: 5.2.1 按输送工作介质分类 5.2.1.1 全空气式空调系统
绪论2.空气调节与全面通风有哪些相同和不同之处？空气调节由哪些环节组成？答：全面通风往往达不到人们所要求的空气状态及精度。空气调节是调节空气的状态来满足人类的需求。两者同样是改变了人体所处环境的空气状态，但是空气调节包括了通风、供暖和制冷等过程。空气调节包括：空气处理、空气运输、空气末端分配以及气流组织。 第一章湿空气的物理性质和焓湿图 1. 为什么湿空气的组成成份中，对空气调节来说水蒸汽是重要的一部分？答：湿空气是由干空气和水蒸气组成的，干空气的成分比较稳定，其中的水蒸气虽然含量较少但是其决定了湿空气的物理性质。 3. 饱和与不饱和水蒸汽分压有什么区别，它们是否受大气压力的影响？答：饱和湿空气的水蒸气的饱和程度代表了对应压力下的不饱和湿空气可吸收水蒸气的最大值。饱和水蒸汽分压由湿空气温度唯一决定，而不饱和水蒸汽分压与大气压力有关，由实际的大气压决定。 4. 为什么浴室在夏天不象冬天那样雾气腾腾？答：夏天的气温高于冬季，浴室的水蒸气的露点温度一定，夏季空气的温度高于露点温度，而冬季空气 的露点温度低于其露点温度。 5. 冬季人在室外呼气时，为什么看得见是白色的？冬季室内供暖时，为什么常常感觉干燥？答：人呼出的空气的露点温度一定，而冬季空气温度低于其露点温度。冬季墙体的温度低，可能会使得空气结露，使得空气的含湿量降低，随着温度的升高相对湿度也会降低。 6. 两种温度不同，而相对湿度数值一样的空气环境，从吸湿能力上看，是否是同样干燥？为什么？答：不一定。因为温度不同，饱和水蒸气分压力不同，两者的吸湿能力相同，但吸湿总量不同。 7. 影响湿球温度的因素有哪些？如何才能保证测量湿球温度的准确性？答：湿球温度受风速及测量条件的影响。风速大于 4m/s的情况下，工程应用是完全可以允许的，速度越大热湿交换越充分，误差越小。 8. 为什么含湿量相同、温度不同的各种状态空气都有相同的露点温度?答: 露点温度只与水蒸气分压力和含湿量有关，与其他因素无关。空气含湿量不变，露点温度不变。 9. 为什么雾出现在早晚？为什么太阳出来雾消散？答：早晚的空气温度较低，低于空气的露点温度，而太阳出来之后空气的温度较高，高于空气的露点温度，使得空气的相对含湿量提高，可以吸收雾水。 10. 有些房屋外墙内壁面象玻璃一样，冬季也会出现凝水，有什么防止办法？答：加
空调系统分类及原理 一幢建筑的空调系统通常包括以下设备及其附件： 冷、热源设备——提供空调用冷、热源；冷、热介质输送设备及管道——把冷、热介质输送到使用场所；空气处理设备及输送设备及管道——对空气进行处理并运送至需空气调节的房间；温、湿度等参数的控制设备及元器件。根据以上设备的情况，可对空调系统进行一系列的分类。 一、按照处理空气所采用的冷、热介质来分类 ㈠央空调系统 通过冷、热源设备提供满足要求的冷、热水并由水泵输送至各个空气处理设备中与空气进行交换后，把处理后的空气送至空气调节房间。简单的说，中央空调系统就是冷热源集中处理空调调节系统。 ㈡散式系统 实际上已经不是空调设计中“系统”的概念，它是把冷热源设备、空气处理及起输送设备组合一体，直接设于空气调节房间。其典型的例子就是直接蒸发式空调机组，如分体式空调机。 ㈢他空调系统 既有中央空调的某些特点，又有分散式空调的某些特点，变冷媒流量空调系统和水源热泵系统等。 二、按冷、热介质的到达位置来分类 这里所提到的冷、热源介质，是指为空气处理所提供的冷、热源的种类而不包括被处理的空气本身。 ㈠全空气系统
冷、热介质不进入被空调房间而只进入空调机房，被空气调节房间的冷、热量全部由经过处理的冷、热空气负担，被空气调节房间只有风道存在。典型的例子是目前所常见的确一、二次回风空调系统。 ㈡气-水系统 空气与作为冷、热介质的水同时送进被空气调节房间，空气解决房间的通风换气或提供满足房间最小卫生要求的新风量，水则通过房间的小型空气处理设备而承担房间的冷、热量及湿负荷。 （三）接蒸发式系统 利用冷媒直接与空气进行一次热交换，将使得在输送同样冷（热）量至同一地点时所用的能耗更少一些。其作用围比中央空调系统小的多。 空调系统分类 一．中央空调概念 空气调节，简称空调，就是把经过一定处理后的空气，以一定的方式送入室，使室空气的温度、湿度、清洁度和流动速度等控制在适当的围以满足生活舒适和生产工艺需要的一种专门技术。中央空调系统是由一台主机（或一套制冷系统或供风系统）通过风道送风或冷热水源带动多个未端的方式来达到室空气调节的目的的空调系统。 二．空调系统分类 空调根据不同的分类标准,可以分为如下几类: （一）按输送工作介质分类 1.全空气式空调系统
第二章 燃料及燃料燃烧计算 第一节 燃料的成分及其主要特性 一、煤的成分及分析基准 元素分析测出煤的有机物由碳（C ）、氢（H ）、氧（O ）、氮（N ）、硫（S ）五种元素组成。工业分析测出煤的组成成分为水分（M ）、挥发分（V ）、固定碳（FC ）和灰分（A ）。 （一）煤的组成成分及其性质 煤由碳（C ）、氢（H ）、氧（O ）、氮（N ）、硫（S ）五种元素成分及灰分（A ）、水分（M ）组成。煤中各组成成分的含量，通常以它们各自质量占总质量的百分数表示。 1、碳（C ） 碳是煤中主要可燃元素，其含量约占20%～70%（指收到基，下同）。1kg 碳完全燃烧约放出32866kJ 的热量。碳是煤的发热量的主要来源。煤中碳的一部分与氢、氧、硫等结合成有机物，在受热时会从煤中析出成为挥发分；另一部分则呈单质称为固定碳。煤的地质年代越长，碳化程度越深，含碳量就越高，固定碳的含量相应也越多。固定碳不易着火，燃烧缓慢。因此，含碳量越高的煤，着火及燃烧越困难。 2、氢（H ） 煤中氢元素含量不多，约为2%～6%，且多以碳氢化合物状态存在，但氢却是煤中发热量最高的可燃元素。 氢的含量愈高，煤就愈易着火和燃尽。 3、氧（O ）和氮（N ） 氧和氮都是煤中的不可燃元素。氧与碳、氢化合将使煤中的可燃碳和可燃氢含量减少，降低了煤的发热量；氮则是有害元素，煤在高温下燃烧时，其所含氮的一部分将与氧化合而生成X NO ，造成大气污染。 4、硫（S ） 煤中硫的含量一般不超过2%，但个别煤种高达8%～10%。硫在煤中以三种形式存在，即有机硫（与C 、H 、O 等元素结合成复杂的化合物）、黄铁矿（2FeS ）和硫酸盐硫（如4CaSO 、4MgSO 、4FeSO 等）。 硫的危害：硫的燃烧产物是2SO ，其一部分将进一步氧化成为3SO 。3SO 与烟气中的水蒸汽结合成硫酸蒸汽，当其在低温受热面上凝结时，将对金属受热面造成强烈腐蚀；烟气中的3SO 在一定条件下还可造成过热器、再热器烟气侧的高温腐蚀。随烟气排入大气的2SO 、3SO ，将造成环境污染，损害人体健康及其他动物和植物