一、空調(diào)常用單位換算
1、長度單位換算
英制單位:英尺ft(feet)、英寸in(inch)
1 in=25.4 mm 1 ft=12 in
1 ft =0.3048 m≈30.5 cm
1 m=3.281 ft
2、體積流量單位
CMH:cubic meter per hour
CFM:cubic feet per minister
1 CFM = 1.699 CMH
3、功與能量的關(guān)系
能量=功×時間
1焦耳(j)=1 瓦(w)×1 秒(s)
(1)能量單位:
國制:j、kj;英制:cal、kcal
1 j = 0.2388 cal
(2)功率單位:
國制:w、kw;英制:kcal/h(大卡)
1 kcal/h = 1.163 w
1 kw = 860 kcal/h
習(xí)慣上的常用單位:馬力(匹)HP、冷噸 RT
1 HP = 735 w
1 RT = 3.516 kw =3024 kcal/h
說明:
1、冷噸:是一個英制的制冷量單位。
1冷噸就是在24小時內(nèi)凍結(jié)1噸0℃的水變成0℃的冰,所需要的冷量。
美國是采用2000磅(907.2kg )作為一噸。因此1美國冷噸=12659 kj/h;即:1 RT=3.516kw
2、匹與制冷量的關(guān)系
在小型空調(diào)工程中1HP指給壓縮機輸入735W的功率所能產(chǎn)生的制冷量。與一般的功率單位匹意義是不一樣的。這里的1HP 是根據(jù)能效比算出來的。
日本一般認為空調(diào)壓縮機的能效比平均為3.4,則輸入735W的電能所產(chǎn)生的制冷量為2500W。因此可以說1HP空調(diào)的制冷量相當于2500W的制冷量。小1匹一般為2200W,大1匹一般為2800W。
二、制冷原理
1、制冷原理及分類
空調(diào)用制冷技術(shù)屬于普通制冷范圍,主要是采用液體氣化制冷法。(主要是利用液體氣化過程要吸收比潛熱,而且液體壓力不同,其沸點也不同,壓力越低,沸點越低。)
另外根據(jù)熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移的不同方式,可分為:蒸氣壓縮式制冷、吸收式制冷。
對于蒸氣壓縮式制冷,其工作原理就是使制冷劑在壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等熱力設(shè)備中進行壓縮、放熱、接流和吸熱四個主要的熱力過程,以完成制冷循環(huán)。
2、制冷劑
大多數(shù)的氟利昂本身無毒、無臭、不燃,適用于工程建筑或者實驗室的空調(diào)制冷裝置。尤其是氟利昂R22,在我國空調(diào)制冷裝置中已經(jīng)廣泛采用。其熱力學(xué)性能與氨不相上下,而且安全可靠,是一種良好的制冷劑,但是目前價格較高,影響大規(guī)模的推廣使用。
致命缺點:溫室效應(yīng)氣體,其溫室效應(yīng)值比二氧化碳大1700倍,更危險的是會破壞大氣層中的臭氧層。
根據(jù)國際上《蒙特利爾議定書》規(guī)定:R22于2020年將全面禁止,發(fā)展中國家可適當延期至2040年全面禁止生產(chǎn)。
目前國際上一致看好的R22的替代物是R407C、R410A。另外汽車制冷中常用的R12,采用R134A替代。目前國內(nèi)的一些大中型項目,業(yè)主都明確要求采用環(huán)保冷媒如R407C等。
3、載冷劑
載冷劑是一種中間物質(zhì),如常用的空調(diào)冷凍水,其在蒸發(fā)器內(nèi)被冷卻降溫,然后遠距離輸送,來冷卻需要被冷卻的物體。
目前常用的載冷劑有水,它只能用于高于0 ℃的條件,當要求低于0 ℃時。一般采用鹽水,如:氯化鈉或者氯化鈣水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有機化合物的水溶液。
4、壓縮機
說明:
1)容積式制冷壓縮機是靠改變工作腔的容積,將周期性地吸收到的定量氣體壓縮。離心式壓縮機是靠離心力的作用,連續(xù)地將所吸收到的氣體壓縮。
2)回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機是靠回轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)運動替代活塞式壓縮機中的活塞的往復(fù)運動,以改變氣缸的工作容積,從而將一定數(shù)量的低壓氣態(tài)制冷劑進行壓縮。
3)目前常用的壓縮機主要有活塞式壓縮機、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機。
其中活塞式制冷壓縮機多為中型(標準制冷量60~600KW)和小型(小于60KW),但是由于其噪音大、效率低切容易發(fā)生故障,目前使用的已不多;
渦旋式制冷壓縮機目前主要用于小型制冷系統(tǒng),在家用空調(diào)以及商用VRV等小型系統(tǒng)大量使用;
而螺桿機具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高及操作維護方便,另外技術(shù)成熟等一系列獨特的優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制冷、空調(diào)和多種工藝流程中;
離心式壓縮機結(jié)構(gòu)簡單緊湊,運動件少,工作可靠,經(jīng)久耐用運行費用低,一般適用大于500RT的制冷系統(tǒng)中,并且可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié),使機組的負荷在30%~100%范圍內(nèi)工作。
4)評價制冷壓縮機消耗能量方面先進性的指標:
a、制冷壓縮機的性能系數(shù) COP :單位軸功率的制冷量。
軸功率(壓縮機的耗功率)指電動機傳至壓縮機機軸上的功率,主要包括直接用于壓縮空氣的所耗功率和克服運動機構(gòu)的摩擦阻力所耗功率。
b、能效比 EER :單位電動機輸入功率的制冷量大小。
此指標考慮到驅(qū)動電機效率對能耗的影響。
5)制冷壓縮機常見問題
A、蒸氣壓縮制冷機的“液擊”
當有過多的液珠進入壓縮機氣缸后,很難全部立即氣化。這時既破壞壓縮機的潤滑,又會造成液擊,使壓縮機遭受破壞。為防止此類問題發(fā)生,在蒸發(fā)器出口(或者附在蒸發(fā)器上)增加一個液體分離器,使氣液分離,保證干壓縮。
另外在空調(diào)的運行過程中,如果冰機冷凍水上的流量計失靈,或者沒有裝,當冷凍水流量過少壓縮機依然工作的話,會使蒸發(fā)器盤管凍破,使水進入壓縮機,損壞壓縮機,后果嚴重。
B、離心式壓縮機的“喘振”
喘振是離心式壓縮機的特性。喘振的主要原因是冷凝壓力過高或者吸氣壓力過低,出現(xiàn)氣體來回倒流撞擊現(xiàn)象。
1)制冷劑是制冷裝置中進行制冷循環(huán)的工作物質(zhì),其工作原理是制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻物質(zhì)的熱量而蒸發(fā),在冷凝器中將所吸收的熱量傳給周圍的空氣或者水,而被冷卻為液體,往復(fù)循環(huán),借助于狀態(tài)的變化來達到制冷的作用。
2)常用制冷劑
A、氨(NH3 R717)
氨最大的優(yōu)點是單位容積制冷能力大,蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中,另外價格便宜,極易購得,特別是冷藏、冷庫等大型制冷設(shè)備常采用。
但是氨最大的確定就是有強烈的刺激作用,對人體有危 害,目前規(guī)定氨在空氣中的濃度不應(yīng)大于20mg/m3。氨是可燃物,氨在空氣中的體積百分比達16~25%時,遇火焰就有爆炸的危險。
B、氟利昂
大多數(shù)的氟利昂本身無毒、無臭、不燃,適用于工程建筑或者實驗室的空調(diào)制冷裝置。尤其是氟利昂R22,在我國空調(diào)制冷裝置中已經(jīng)廣泛采用。其熱力學(xué)性能與氨不相上下,而且安全可靠,是一種良好的制冷劑,但是目前價格較高,影響大規(guī)模的推廣使用。
致命缺點:溫室效應(yīng)氣體,其溫室效應(yīng)值比二氧化碳大1700倍,更危險的是會破壞大氣層中的臭氧層。
根據(jù)國際上《蒙特利爾議定書》規(guī)定:R22于2020年將全面禁止,發(fā)展中國家可適當延期至2040年全面禁止生產(chǎn)。
目前國際上一致看好的R22的替代物是R407C、R410A。另外汽車制冷中常用的R12,采用R134A替代。目前國內(nèi)的一些大中型項目,業(yè)主都明確要求采用環(huán)保冷媒如R407C等。
3、載冷劑
載冷劑是一種中間物質(zhì),如常用的空調(diào)冷凍水,其在蒸發(fā)器內(nèi)被冷卻降溫,然后遠距離輸送,來冷卻需要被冷卻的物體。
目前常用的載冷劑有水,它只能用于高于0 ℃的條件,當要求低于0 ℃時。一般采用鹽水,如:氯化鈉或者氯化鈣水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有機化合物的水溶液。
4、壓縮機
說明:
1)容積式制冷壓縮機是靠改變工作腔的容積,將周期性地吸收到的定量氣體壓縮。離心式壓縮機是靠離心力的作用,連續(xù)地將所吸收到的氣體壓縮。
2)回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機是靠回轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)運動替代活塞式壓縮機中的活塞的往復(fù)運動,以改變氣缸的工作容積,從而將一定數(shù)量的低壓氣態(tài)制冷劑進行壓縮。
3)目前常用的壓縮機主要有活塞式壓縮機、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機。
其中活塞式制冷壓縮機多為中型(標準制冷量60~600KW)和小型(小于60KW),但是由于其噪音大、效率低切容易發(fā)生故障,目前使用的已不多;
渦旋式制冷壓縮機目前主要用于小型制冷系統(tǒng),在家用空調(diào)以及商用VRV等小型系統(tǒng)大量使用;
而螺桿機具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高及操作維護方便,另外技術(shù)成熟等一系列獨特的優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制冷、空調(diào)和多種工藝流程中;
離心式壓縮機結(jié)構(gòu)簡單緊湊,運動件少,工作可靠,經(jīng)久耐用運行費用低,一般適用大于500RT的制冷系統(tǒng)中,并且可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié),使機組的負荷在30%~100%范圍內(nèi)工作。
4)評價制冷壓縮機消耗能量方面先進性的指標:
a、制冷壓縮機的性能系數(shù) COP :單位軸功率的制冷量。
軸功率(壓縮機的耗功率)指電動機傳至壓縮機機軸上的功率,主要包括直接用于壓縮空氣的所耗功率和克服運動機構(gòu)的摩擦阻力所耗功率。
b、能效比 EER :單位電動機輸入功率的制冷量大小。
此指標考慮到驅(qū)動電機效率對能耗的影響。
5)制冷壓縮機常見問題
A、蒸氣壓縮制冷機的“液擊”
當有過多的液珠進入壓縮機氣缸后,很難全部立即氣化。這時既破壞壓縮機的潤滑,又會造成液擊,使壓縮機遭受破壞。為防止此類問題發(fā)生,在蒸發(fā)器出口(或者附在蒸發(fā)器上)增加一個液體分離器,使氣液分離,保證干壓縮。
另外在空調(diào)的運行過程中,如果冰機冷凍水上的流量計失靈,或者沒有裝,當冷凍水流量過少壓縮機依然工作的話,會使蒸發(fā)器盤管凍破,使水進入壓縮機,損壞壓縮機,后果嚴重。
B、離心式壓縮機的“喘振”
喘振是離心式壓縮機的特性。喘振的主要原因是冷凝壓力過高或者吸氣壓力過低,出現(xiàn)氣體來回倒流撞擊現(xiàn)象。
當調(diào)節(jié)壓縮機制冷能力,其負荷過小時(一般當?shù)陀?span>30%時),也會發(fā)生喘振現(xiàn)象。發(fā)生喘振不但會增大噪聲和振動,也會使高溫氣體倒流充入壓縮機,損壞壓縮機及制冷裝置。
5、制冷系統(tǒng)原理圖
5.1 蒸發(fā)過程
蒸發(fā)過程:蒸發(fā)過程是在蒸發(fā)器中進行的。液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)時吸收熱量,使其周圍的介質(zhì)溫度降低或保持一定的低溫狀態(tài),從而達到制冷的目的。
蒸發(fā)器制冷量大小主要取決于液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)量的多少。氣態(tài)制冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器時不發(fā)生相變,不產(chǎn)生制冷效應(yīng),因而應(yīng)限制毛細管的節(jié)流汽化效應(yīng),使流入蒸發(fā)器的制冷劑必須是液態(tài)制冷劑。
另外,蒸發(fā)溫度愈低,相應(yīng)的制冷量也略為降低,并會使壓縮機的功耗增加,循環(huán)的制冷系數(shù)下降。
5.2 壓縮過程
壓縮過程:壓縮過程在壓縮機中進行,這是一個升壓升溫過程。壓縮機將從蒸發(fā)器流出的低壓制冷劑蒸氣壓縮,使蒸氣的壓力提高到與冷凝溫度對應(yīng)的冷凝壓力,從而保證制冷劑蒸氣能在常溫下被冷凝液化。而制冷劑經(jīng)壓縮機壓縮后,溫度也升高了。
5.3 冷凝過程
冷凝過程:冷凝過程在冷凝器中進行,它是一個恒壓放熱過程。為了讓制冷劑蒸氣能被反復(fù)使用,需將蒸發(fā)器流出的制冷劑蒸氣冷凝還原為液態(tài),向環(huán)境介質(zhì)放熱。
冷凝器按工作過程可分為冷卻區(qū)段和冷凝區(qū)段。冷凝器的入口附近為冷卻區(qū)段,高溫的制冷劑過熱蒸氣通過冷凝器的金屬盤管和散熱片,將熱量傳給周圍的空氣,并降溫冷卻,變成飽和蒸氣。冷凝器的出口附近為冷凝區(qū)段,制冷劑由飽和蒸氣冷凝為飽和液體放出潛熱,并傳給周圍空氣。
5.4 節(jié)流過程
節(jié)流過程:電冰箱的節(jié)流閥是又細又長的毛細管。由于冷凝器冷凝得到的液態(tài)制冷劑的冷凝溫度和冷凝壓力要高于蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力,在進入蒸發(fā)器前需讓它降壓降溫。
液態(tài)制冷劑通過毛細管時由于流動阻力而降壓,并伴隨著一定程度的散熱和少許的汽化,因此節(jié)流過程是一個降壓降溫的過程。節(jié)流汽化的制冷劑量越大,蒸發(fā)器中的制冷量就越少,因而必須減少節(jié)流汽化。
6、空調(diào)器的基本工作原理
空調(diào)器的基本功能是調(diào)節(jié)房間空氣的溫度和濕度。依據(jù)系統(tǒng)的用途的不同,空調(diào)分為工藝性空調(diào)和舒適性空調(diào)。舒適性空調(diào)的基本工況為制冷、制熱和除濕。
6.1 制冷工況
空調(diào)器要不斷把房間內(nèi)的多余熱量轉(zhuǎn)移到室外,使室內(nèi)溫度保持在一個較低的范圍內(nèi)。它包括兩個循環(huán)——制冷循環(huán)和空氣循環(huán)。
(1)制冷循環(huán)??照{(diào)器采用蒸氣壓縮制冷循環(huán)方式,它包括壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)4個熱力過程,如下圖所示。
制冷劑經(jīng)節(jié)流降壓后,在室內(nèi)側(cè)的蒸發(fā)器中等壓蒸發(fā),吸收潛熱,變成低溫低壓的蒸氣,然后經(jīng)過壓縮機壓縮,變成高溫高壓的蒸氣,最后在室外側(cè)的冷凝器中冷凝成液體,放出潛熱。如此周而復(fù)始,不斷循環(huán)。小型空調(diào)器節(jié)流裝置為毛細管,大、中型空調(diào)器節(jié)流裝置為膨脹閥。
6.2 空氣循環(huán)
空氣循環(huán)是利用機內(nèi)電風(fēng)扇強迫室內(nèi)、室外空氣按一定路線對流,以提高換熱器的熱交換效率??照{(diào)器的空氣循環(huán)包括室內(nèi)空氣循環(huán)、室外空氣循環(huán)和新風(fēng)系統(tǒng)。下面以窗式空調(diào)為例,說明這3種循環(huán)。室內(nèi)空氣循環(huán)如下圖所示。
室內(nèi)空氣從回風(fēng)口進入空調(diào)器,通過濾塵網(wǎng)后,進入室內(nèi)側(cè)蒸發(fā)器進行熱交換,冷卻后再吸入離心風(fēng)扇,冷風(fēng)最后由送風(fēng)口吹回到室內(nèi)。
本文由銘輝制冷設(shè)備小編整理:深圳格力空調(diào)家用空調(diào),深圳格力空調(diào)維修,深圳格力空調(diào)電話13168759762 (微信同號)