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空調(diào)單位換算、結(jié)構(gòu)、原理、選型

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空調(diào)單位換算、結(jié)構(gòu)、原理、選型

發(fā)布日期:2020-04-29 作者:張明明 點(diǎn)擊:

1、制冷空調(diào)常用單位換算
= 功×?xí)r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   

3)馬力(匹)HP  、冷噸 RT

1 HP = 735 w

1 RT = 3.516 kw =3024  kcal/h
4)常用壓力單位:兆帕(MPa)kg/cm2

1MPa=1000千帕(KPa)?=10kg/cm2?

1bar =1kg/cm2?=0.1MPa=14.70psi
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)10℃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:在空調(diào)工程中1HP指給壓縮機(jī)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(rèn)為空調(diào)壓縮機(jī)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(dāng)于2500W的制冷量,實(shí)際上空調(diào)用735W的功率來計匹數(shù)更合適。
2、制冷原理、制冷劑、載冷劑
1)制冷原理:

對于蒸氣壓縮式制冷,其工作原理就是使制冷劑在壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等熱力設(shè)備中進(jìn)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)。


圖片26.jpg


2)制冷劑與載冷劑:
制冷劑是制冷裝置中進(jìn)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(dá)到制冷的作用。
氨(NH3   R717):氨最大的優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)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(dá)16~25%時,遇火焰就有爆炸的危險。
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(shí)驗(yàn)室的空調(diào)制冷裝置,尤其是氟利昂R22
R22致命缺點(diǎn)在于溫室效應(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。目前R22的替代物是R407CR410A、R32、還有碳?xì)渲评鋭?。這些年R32出了不少事情,R32也是可燃可爆冷媒,記得要抽真空,并且按規(guī)范操作。
碳?xì)渲评鋭?/span>很多人對碳?xì)渲评鋭┎涣私猓覀兂B犝f的R290即是碳?xì)渲评鋭┑拇恚€有R433b、R436aR600a等都是碳?xì)渲评鋭?。碳?xì)渲评鋭┲饕糜跓岜每照{(diào)、家用空調(diào)和其它小型制冷設(shè)備。R290由于其易燃易爆的特性,灌注量受到了限制,安全等級為A3級??扇嫉捏w積分?jǐn)?shù)在2%~10%之間。
碳?xì)渲评鋭﹥?yōu)點(diǎn)是對臭氧層無破壞,對地球溫室效應(yīng)很低,有一定的節(jié)能效果

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(yuǎn)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(dāng)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(jī)化合物的水溶液。
3、制冷壓縮機(jī)
目前常用的壓縮機(jī)主要有活塞式壓縮機(jī)、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機(jī):

活塞式制冷壓縮機(jī):多為中型(標(biāo)準(zhǔn)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,空調(diào)使用的已不多,但冷庫上很多使用半封閉活塞壓縮機(jī)。 

渦旋式制冷壓縮機(jī):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;

螺桿式制冷壓縮機(jī):具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高及操作維護(hù)方便,另外技術(shù)成熟等一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制冷、空調(diào)和多種工藝流程中 ;

離心式制冷壓縮機(jī):結(jié)構(gòu)簡單緊湊,運(yùn)動件少,工作可靠,經(jīng)久耐用運(yùn)行費(fèi)用低,一般適用大于500RT的制冷系統(tǒng)中,并且可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié),使機(jī)組的負(fù)荷在30%~100%范圍內(nèi)工作。

圖片27.png
評價制冷壓縮機(jī)消耗能量方面先進(jìn)性的指標(biāo):

制冷壓縮機(jī)的性能系數(shù)COP,即:單位軸功率的制冷量,指壓縮空氣的所耗功率和克服運(yùn)動機(jī)構(gòu)的摩擦阻力所耗功率。

能效比 EER 單位電動機(jī)輸入功率的制冷量大小。此指標(biāo)考慮到驅(qū)動電機(jī)效率對能耗的影響。
制冷壓縮機(jī)常見問題:

A.蒸氣壓縮制冷機(jī)的“液擊”

當(dāng)有過多的液珠進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸后,很難全部立即氣化。這時既破壞壓縮機(jī)的潤滑,又會造成液擊,使壓縮機(jī)遭受破壞。為防止此類問題發(fā)生,應(yīng)該系統(tǒng)上增加氣液分離器,保證干壓縮。
B.離心式壓縮機(jī)的“喘振”

喘振是離心式壓縮機(jī)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(dāng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)制冷能力,其負(fù)荷過小時(一般當(dāng)?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(jī),損壞壓縮機(jī)及制冷裝置。
4、空調(diào)的定義
空調(diào)是空氣調(diào)節(jié)的簡稱,它是利用設(shè)備和技術(shù)對室內(nèi)空氣(或人工混合氣體)的溫度、濕度、清潔度及氣流速度進(jìn)行調(diào)節(jié),以滿足人們對環(huán)境的舒適要求或生產(chǎn)對環(huán)境的工藝要求。
滿足人類或其它生物對舒適感的要求的空調(diào),一般稱之為舒適性空調(diào);而主要用來滿足工藝生產(chǎn)過程和設(shè)備的運(yùn)行要求,及人體的舒適度要求的空調(diào),一般稱之為工藝性空調(diào)。
制冷量:單位時間內(nèi),空調(diào)器在名義制冷工況下從空間區(qū)域或房間內(nèi)排除的熱量。
制熱量:單位時間內(nèi),空調(diào)器在名義制熱工況下向空間區(qū)域或房間內(nèi)釋放的熱量。
制冷(熱)量:空調(diào)器在制冷(熱)運(yùn)轉(zhuǎn)單位時間內(nèi)從密閉空間除去的熱量,法定計量單位W(瓦)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定空調(diào)實(shí)際制冷量不應(yīng)小于額定制冷量的95%。 
輸入功率:空調(diào)器在額定工況下進(jìn)行制冷(熱)運(yùn)轉(zhuǎn)時,消耗的功率,單位W。
能效比:又稱性能系數(shù):是反映空調(diào)器制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時,的制冷量與制冷功率之比單位W/W。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,2500W空調(diào)的能效比標(biāo)準(zhǔn)值為2.65;2500W至多4500W空調(diào)的能效比標(biāo)準(zhǔn)值為2.70
噪聲:空凋器運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的雜音,主要由內(nèi)部的蒸發(fā)機(jī)和外部的冷凝機(jī)產(chǎn)生。國家規(guī)定制冷量在2000W以下的空調(diào)室內(nèi)機(jī)噪聲不應(yīng)大于45分貝,室外機(jī)不大于55分貝;2500W的分體空調(diào)室內(nèi)機(jī)噪聲不大于48分貝,室外機(jī)不大于58分貝。 
5、家用中央空調(diào)的種類
常用家用中央空調(diào)大體可分為三種類型:風(fēng)冷管道系統(tǒng)、風(fēng)冷冷/熱水系統(tǒng)、多聯(lián)型系統(tǒng)。
風(fēng)冷管道系統(tǒng):

優(yōu)點(diǎn):風(fēng)冷管道式中央空調(diào)系統(tǒng)價格較低,空調(diào)系統(tǒng)可以設(shè)有新風(fēng)裝置,空調(diào)設(shè)備的管理和維修比較方便。
缺點(diǎn):風(fēng)冷管道式中央空調(diào)系統(tǒng)不易調(diào)節(jié)各個房間的溫濕度,并且管道要占用一定的空間,設(shè)計時,供回風(fēng)管的布置將是設(shè)計中最為困難的事情,同時,還要注意風(fēng)系統(tǒng)的分配問題,避免出現(xiàn)送風(fēng)不均的情況
風(fēng)冷冷/熱水系統(tǒng):

風(fēng)冷冷熱水機(jī)組,顧名思義風(fēng)冷即冷凝器通過空氣冷卻,冷熱水即機(jī)組能夠生產(chǎn)冷熱水;即家庭中最常見的戶式水機(jī)中央空調(diào)系統(tǒng)。
它通過室外主機(jī)產(chǎn)生出空調(diào)冷/熱水,由管路系統(tǒng)輸送至室內(nèi)的各末端裝置,在末端裝置處冷/熱水與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱量交換,產(chǎn)生冷/熱風(fēng),從而消除房間空調(diào)負(fù)荷。它是一種集中產(chǎn)生冷/熱量,分散處理個房間空調(diào)系統(tǒng)形式。冷/熱水機(jī)組的末端裝置通常為風(fēng)機(jī)盤管。
多聯(lián)型系統(tǒng):

對于這種系統(tǒng),就是VRV變制冷劑流量系統(tǒng),它是一種冷劑式空調(diào)系統(tǒng),尤其適合于辦公場所。
VRV系統(tǒng)的一臺室外機(jī)通過管路能夠向若干個室內(nèi)機(jī)輸送制冷劑液體。通過控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)各換熱器的制冷劑流量,可以適時地滿足室內(nèi)冷、熱負(fù)荷要求。VRV系統(tǒng)具有節(jié)能、高效優(yōu)點(diǎn),而且各房間可獨(dú)立調(diào)節(jié),能滿足不同房間不同空調(diào)負(fù)荷的需求。
6、中央空調(diào)末端設(shè)備
空調(diào)末端的主要類別:

空調(diào)箱:一般有吊頂式、臥式、立式機(jī)組

組合式空調(diào)箱,根據(jù)要求可以有不同的功能段。

風(fēng)機(jī)盤管:主要形式有臥式暗裝(有普通型與高靜壓之分)、立式明裝、卡式吸頂?shù)取?/span>

按照冷卻形式分類:

水冷機(jī)組

風(fēng)冷機(jī)組
按照提供能量的形式分類:

單冷型

冷暖型
7、機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)備
水冷機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)備:

制冷主機(jī)

冷卻塔

冷凍水泵

冷卻水泵

補(bǔ)給水泵

水過濾器

膨脹水箱

末端設(shè)備

電子水處理儀或全自動軟化水處理裝置。

圖片28.png


風(fēng)冷冷水機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)主要設(shè)備:

制冷主機(jī)

冷凍水泵

補(bǔ)給水泵

水過濾器

膨脹水箱

末端設(shè)備

電子水處理儀或全自動軟化水處理裝置

圖片29.png 

空調(diào)主機(jī)的選型:

負(fù)荷計算:

根據(jù)設(shè)計手冊進(jìn)行詳細(xì)的計算。具體計算可參見設(shè)計手冊。

單位面積負(fù)荷概算法。在實(shí)際工程中,有時要求對建筑物空調(diào)負(fù)荷做一個預(yù)先估計,以便估算容量和投資費(fèi)用,常采用單位面積負(fù)荷概算法。各種建筑物的冷熱負(fù)荷概算指標(biāo)可見下表。
主機(jī)選擇:根據(jù)計算所得的總冷負(fù)荷,參照產(chǎn)品型錄選取設(shè)備。

圖片30.png 

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