空调基础与制冷原理知识

一、制冷基本术语

1、制冷： 物体或流体中取出热量，并将热量排放到环境介质中去，以产生低于环境温度的过程 。 

2、制冷剂: 在制冷装置中不断完成循环的工作物质。常用制冷剂：R22、R134A、R410A、R32、R290、R404A、R717、水。

3、载冷剂: 是在间接制冷系统中用来传送冷量的中间介质。常用的载冷剂:水、盐水、乙二醇水溶液。

4、制冷量: 单位时间里由制冷机（空调器）从低温物体向高温物体所转移的热量。

5、制热量: 单位时间内由空调器（热泵型）从外界吸热后向室内输送的热量。

6、COP： 制冷量/压缩机电功率。冬季热泵循环性能系数和夏季热泵的能效比表达形式均采用COP（能效比）表示。

7、EER ： 制冷量/空调系统总电功率（EER值越高，表示空调中蒸发吸收较多的热量或压缩机所耗的电较少）。在夏季制冷时，制冷量（W或Btu/h）与输入功率（W）的比率定义为热泵的能效比EER。

8、显热:  物质在吸热或放热过程中，温度上升或下降，但是物质的形态不发生变化，这种热称为显热。 

9、潜热:  物质在吸收或放出热量的过程中，其形态发生变化，但温度不发生变化，这种热量无法用温度计测量出来，人体也无法感觉到，但可通过实验计算出来，这种热量就称为潜热。 

10、冷吨(RT)： 空调制冷学单位，冷吨又名冷冻吨，冷冻吨是指将一吨水冷冻为冰所需要的能量。1吨0摄氏度的水，在24小时内转换成0摄氏度的冰的能力，冷冻吨表示冷冻机的制冷能力。

11、匹： 在空调制冷量的匹数（HP）计算是以大卡或瓦（W）来计算的，一般来说1PH=2000大卡，以国际单位来计算要乘于1.16。

12、单位换算：

1美国冷吨=3024千卡/小时（kcal/h）=3.517千瓦（kW）；

1日本冷吨=3320千卡/小时（kcal/h）=3.861千瓦（kW）；

1马力（或1匹马功率）=735.5瓦（W）=0.7355千瓦（kW）；

1千卡/小时（kcal/h）=1.163瓦（W）；

摄氏温度℃=（华氏°F-32）5/9。

13、压力： 是单位面积所受的力，以P表示。它的单位为帕斯卡，简称帕[Pa]； （千帕[KPa]=1×103 Pa 兆帕[MPa] =1×106 Pa ）

绝对压力： 直接作用于容器或物体表面的压力。  

表    压： 压力表测得的压力为表压。

二、制冷原理

1、制冷由四大要件组成： ①压缩机； ②冷凝器； ③节流阀； ④蒸发器 组成。

蒸气被吸入压缩机进行压缩，升压、升温至过热蒸气状态；进入冷凝器，进行定压放热，凝结为液体；从冷凝器出来的液体经过膨胀阀节流降压，至湿蒸气状态进入蒸发器，从而完成了一个循环。

1、压缩机：

1.1、容积式制冷压缩机: 是靠改变工作腔的容积，将周期性吸入的定量气体压缩。常用的容积式压缩机：活塞式、滚动转子式、涡旋式、单螺杆式、双螺杆式。

1.2、离心式制冷压缩机: 是靠离心力的作用，连续地将所吸入的气体压缩。

2、冷凝器：

将制冷压缩机排出的 高温高压气态制冷剂予以冷却 、使之液化，以便制冷剂在系统中循环使用 。

3、节流机构 ：

对高压液态制冷剂进行节流降压，保证冷凝器和蒸发器之间的压力差，以使蒸发器中的液态制冷剂在要求的低压下蒸发吸热，从而达到制冷降温的目的；同时使冷凝器中的气态制冷剂，在各顶的高压下放热冷凝。

另外，可以调节供入蒸发器的制冷剂流量，以适应蒸发器热负荷变化，从而避免因部分制冷剂在蒸发器中未及气化。

4、蒸发器:  

是通过制冷剂蒸发（沸腾），吸收热量，从而达到制冷目的。 

满液式蒸发器与非满液（干）式蒸发器区别：

（干）式蒸发器壳管： 蒸发器的制冷剂在管内流动，水在管簇外流动。制冷剂流动通常有几个流程，由于制冷剂液体的逐渐气化，通常越向上，其流程管数越多。为了增加水侧换热，在筒体传热管的外侧设有若干个折流板，使水多次横掠管簇流动。 

其优点是： 

• 润滑油随制冷剂进入压缩机，一般不存在积油问题。 

• 充灌的制冷剂少，一般只有满液式的1/3 左右； 

• t0在0℃附近时，水不会冻结。

满液式蒸发器： 蒸发器在管内走水，制冷剂在管簇外面蒸发，所以传热面基本上都与液体制冷剂接触。一般壳体内充注的制冷剂量约为筒体有效容积的55%~65%，制冷剂液体吸热气化后经筒体顶部的液体分离器，回入压缩机。

其优点是： 结构紧凑，操作管理方便，传热系数较高。

其缺点是： 

• 制冷系统蒸发温度低于0℃时，管内水易冻结，破坏蒸发管； 

• 制冷剂充灌量大； 

• 受制冷剂液柱高度影响，筒体底部的蒸发温度偏高；

• 蒸发器筒体下部会积油，必须有可靠的回油措施；

3、空气调节于基础 ：

空气调节： 是一种根据 舒适或工艺的需要 ,对自然状态下的空气在 局部范围 内对其状态参数进行调控的工程技术。

空气调节的主要任务： 在所处自然环境下，使被调节空间的空气保持一定的温度、湿度、流动速度以及洁净度、新鲜度。 

空调四要素： 温度，湿度，清洁度、气流分布 ，是所谓空调的四大要素，对四个要素加以调节，能够控制室内环境以达到舒适的要求。

舒适的环境： 夏季人体一般舒适温度为：24~26℃。冬季人体一般舒适温度为：18~22℃。

冷冲击： 夏日制冷时，室内外温度差达到10度，从室外进出时会强烈感受到冷气与热气，使身体感到不适，这种不适称为“冷冲击”。

制冷时室内外温度差为3~7度（标准为5度）。 无论在何种场合温度差绝对不要超过10度。

按目的分类： 舒适型（满足人体对环境的要求）； 工艺型（满足工艺对环境的要求）。

按传热媒质分类： 水系统空调； 冷媒系统空调。

水机工作原理： 水系统空调由室外主机和室内末端装置组成，通过室外主机提供空调冷/热水，由水管系统输送到室内末端装置，水与空气在室内末端处进行热交换来消除房间冷/热负荷。是一种集中产生冷/热量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式。

氟机工作原理： 氟系统空调以制冷剂为输送介质，采用变制冷剂流量技术，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成，室内机由直接蒸发式换热器和风机组成。一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求。