空调制冷原理介绍.ppt

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1、空调制冷原理介绍饶荣水2007.1空调制冷原理介绍一、制冷基本原理二、空调匹配中的一些数据三、空调实验工况参考资料性能设计规范GB/T7725-2004ARI210/240-2006其它一些讲座的资料一、制冷基本原理制冷的基本原理制冷：从低于环境的物体中吸取热量，并将其转移给环境介质的过程。由于热量只能自动地从高温物体传给低温物体，因此实现制冷必须包括消耗能量的补偿过程。制冷机的基本原理：利用某种工质的状态变化，从较低温度的热源吸取一定的热量Q0，通过一个消耗功W的补偿过程，向较高温度的热源放出热量Qk,。在这一过程中，由能量守恒得Qk=Q0+W。相变制冷：利用液体

2、在低温下的蒸发过程或固体在低温下的熔化或升华过程向被冷却物体吸取热量。普通空调器都是这种制冷方法，而且是采用蒸气压缩循环来实现制冷。气体膨胀制冷：高压气体经绝热膨胀后可达到较低的温度，令低压气体复热即可制冷。气体涡流制冷：高压气体经过涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。热电制冷：令直流电通过半导体热电堆，即可在一端产生冷效应，在另一端产生热效应。制冷的基本方法蒸气压缩循环原理图蒸气压缩制冷系统主要部件及作用压缩机：将低温低压气体压缩成高温高压气体四通阀：制冷、制热时换向冷凝器：制冷时，向环境散热，制热时，从环境吸热蒸发器：制冷时，从室

3、内吸热制热时，向室内散热毛细管：节流元件气液分离器：保护压缩机压缩机压缩机的选型根据企划要求选择压缩机的额定电压、频率、相数(1Ph、3Ph)以及额定能力值。单冷机：空调器能力=压缩机额定能力×90~95%。冷暖机：空调器能力=压缩机额定能力×85%在三匹及三匹以下的压缩机尽量选择转子式压缩机（如美芝、日立、松下等），更有成本优势；三匹以上尽量选用涡旋式压缩机（如大金、谷轮压缩机等），更有能效比优势。高能效可选用Bristol的TS活塞压缩机。压缩机的接线单相压缩机：R、S、C三个端子，需要运行电容R——运行端，接零线（黑线）S——启动端，接运行电容（白线）C——公

4、共端，接接触器或火线（红线）三相压缩机：U(R/T1)、V(S/T2)、W(C/T3)三个端子，不需要运行电容。相序要正确，以免损坏压缩机；如果相序反了，任意调换两个接线端子的接线就可以。四通阀S——接回气管；D——接排气管E——接蒸发器；C——接冷凝器四通阀的选择选择四通阀时主要考虑到以下两点：1、压力损失：压力损失尽可能小；2、最小动作压差：从切换开始到切换结束确保必要的压差；在容量控制压缩机匹配时要注意切换时压缩机容量设定及设定时机。四通阀制冷时处于OFF状态，制热时处于ON状态。冷凝器、蒸发器蒸发器的换热：对流为主，从环境吸收热量冷凝器的换热：对流为主，向环

5、境释放热量空气流动进气热量传递的三种基本方式导热：物体个部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递。对流：流体个部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。自然对流是由于流体冷热各部分的密度不同而引起的流动换热强制对流指由于水泵、风机或其他压差作用造成的流动换热热辐射是由于因为热的原因而通过电磁波传递能量的过程和方式发生在管内的冷凝过程随着流体的流动，热量不断放出，气体不断冷凝，含气量逐渐降低。流动状态依次为：纯气体流动环状流弹状流塞状流泡状流纯液体流动发生在冷凝器中的主要传热过程在制冷状态下，冷凝

6、器向环境散热制冷剂——>铜管内壁：对流换热铜管内壁——>铜管外壁及翅片：导热铜管外壁及翅片——>大气：对流换热高温制冷剂以过热蒸气状态进入冷凝器，在管内发生降温及冷凝过程，从冷凝器入口到第一个液滴产生前，是一个温度不断降低的过程；从第一个液滴产生到最后一个气泡消失，是一个温度不变的过程（假定冷凝过程中压力不变），在此过程中，制冷剂中含液量不断上升，含气量不断下降；从最后一个气泡消失到冷凝器出口，是一个降温过程。发生在管内的蒸发过程随着流体的流动，不断吸收热量，液体不断蒸发，含气量逐渐上升，流动状态依次出现：纯液体流动塞状流环状流雾状流纯气体流动发生在蒸发器中

7、的主要传热过程制冷状态下，蒸发器从环境吸热大气——>铜管外壁及翅片：对流换热铜管外壁及翅片——>铜管内壁：导热铜管内壁——>制冷剂：对流换热低温制冷剂以气液混合状态进入蒸发器，在管内发生蒸发及升温过程，从蒸发器入口到最后一个液滴消失前，是一个温度不变的过程（假定蒸发过程中压力不变），在此过程中，制冷剂中含液量不断下降，含气量不断上升；从最后一个液滴消失到蒸发器出口，是一个升温过程。冷凝器、蒸发器的强化换热方法两器强化换热主要与铜管、翅片、分流等因素有关系。1）采用扩展表面以增大换热面积——翅片2）增大冷热物体间的温差——分流3）采用高导热系数的材料4）提高流体流