中央空调的基本知识与运行原理
《中央空调的基本知识与运行原理》
第一章：基本知识
一、压力和压强
1、压力 办公桌面上放置一本书，这本书的重量由桌面支撑，称为办公桌承受书给予的压力，这个压力的方向是垂直向下指向地球球心的。空气给地球表面以压力等，这都是压力存在的一些现象。 2、压强 单位面积上所受到的压力大小称为压强。 P=F/S S-压力所作用的面积，F-S 面积上的压力。
应该注意，在制冷技术领域所说的压力数值实际上是指压强的大小。 二、大气压和压力单位
1、大气压 空气分子有一定的质量，气体分子不停的运动，空气对地球表面所产生的压力称为大气压力。大气压的大小与位置高度和温度有关，即在海平面高度，纬度45℃位置，温度为0℃时所测得大气压力为标准大气压，其值为10Pa
2、压力的单位，在国际单位制中，力的单位为牛顿（N ），面积的单位为平方米（㎡），压力单位为牛顿/平方米，称为帕斯卡，简称帕，用Pa 表示，即1Pa=1N/㎡
在制冷技术中，帕德单位太小，常使用兆帕（MPa ）为单位，1MPa=10Pa
1MPa=1000KPa（千帕） 在工业上1Kgf/C㎡=9.8×10000Pa ≈0.1MPa
使用压力表测得的压力俗称表压，是相对压力，实际上绝对压力应是表压+0.1Mpa 三、温度
物质的冷热程度用温度计进行测量，凭人的感觉判断温度是不准的，容易产生错觉，如冬季在同样的温度下，当风速较大时，人会感觉冷。 摄氏温度（℃）：在一个标准大气压下，以水的冰点为零度，沸点为100度，把其间分为100等分，每一等分为摄氏一度，记作1℃把其间分为100等分，每一等分为摄氏一度，记作1℃ 华氏温度（℉）：在标准大气压下，以水的冰点为32度，沸点为212度，把其间分为180等分，每一等分为华氏一度，记作1℉ 开氏温度（K ）一般很少用
三种温标的之间换算
由摄氏温度换算成华氏温度F=9/5t+32 由华氏温度换算成摄氏温度t=5/9×(F-32) 开氏温度与摄氏温度T=t+273 四、热量单位与换算
1、工程单位制中，热量的单位为大卡（Kcal ），1大卡为1千克纯水在一个标准大气压下温度升高1℃所需要的热量。
1大卡（Kcal ）=1000卡（cal ）
2、在国际单位制中，热量单位为焦耳，用符号J 表示。
1J=0.24cal
3、在大型制冷工程中采用“冷顿”为热量单位（RT ）
1冷顿=13878KJ/h
通常我们会在空调主机名牌上看到制冷量单位大卡、千瓦、冷顿。 1（美国）冷顿=3024大卡（Kcal ），1（英国）冷顿=3330大卡（Kcal ）， 1冷顿=3.516千瓦（KW ）,1千瓦（KW ）=860大卡（Kcal ）。
6
5
4、能量配比换算：
1匹(P)=735瓦(W)≈线路板+室内外风机 =900瓦(W) 耗电 1匹制冷量≈2500瓦(W)
单相（220V ） 1KW工作电流≈4.5A 三相（380V ） 1KW工作电流≈2A 5、常用空调配置
空调常规配置参考表
（1） 14平方卧室
配置：1匹空调 220V (约15平方) 制冷量: 2500W 耗电量: 900W
电流: 900W/220V=4A （2） 70平方办公室
配置：5匹空调 380V（5*15=75平方） 制冷量： 2500W*5=12500W 耗电量： 900W*5=4500W 电流： 0.9KW*5p*2A=9A （3） 50平方米商场
配置：5匹空调 380V（5*10=50平方） 制冷量： 2500W*5=12500W 耗电量： 900W*5=4500W 电流： 0.9KW*5p*2A=9A
注：目前我司商场按80平方米配一台5匹空调
五、热量传递形式
热量由一个物体传给另一个物体，或是一个物体吸收另一个物体的热量，必须存在热量的传递转移过程。其传递方式分为：热传导、对流和热辐射。在实际过程中，这三种传热方式往往同时进行，也有单一方式进行的。
六、物质的三种集态
• 任何物质都能够呈现三种不同的集态，即：固态、液态、气态。如：水在O ℃以下结成固态的冰，
吸热后变为液态水，加热到100℃以上变成水蒸气。
1. 物质由液态表面变为气态叫气化。气化有两种形式，一是在液体表面产生气化现象叫蒸发，一是液体被加热到沸点，在其内部产生气化现象叫沸腾。在制冷技术中，“蒸发”一词是蒸发和沸腾两种气化的统称。
2. 液化是将处于气态的物质冷却，使气态的物质变为液态物质的过程，使饱和蒸汽变为饱和液体的过程叫冷凝。冷凝是放热的过程。 七、制冷剂
制冷剂种类很多，为方便和统一称谓，国际上统一规定了一套代号，即字母“R”和它后面的一组数字或字母作为制冷剂的简写符号。
它们所具有的共同特性是：毒性小、不燃烧、不爆炸、无味、化学稳定性好，对一般金属无腐蚀作用，不与水反应。但渗透性强，易泄漏，密度大，流动性差，价格较高。应用比较广泛的有R12、R22、R502，R12是二氟二氯甲烷（CF2CL2），R22是一氯甲烷（CHCLF2），由于氟利昂对大气臭氧层的破坏造成全球的温室效应，使紫外线辐射增强，影响多种生物的生存。国际上已经制定停止消费氟利昂的相关法律。 R22将于2010年被淘汰，从2010年开始，美国将不允许R22在新的制冷产品中使用。 目前使用的R134a 、R404、R407等较受欢迎 。
2030年以前，R134a 将是美国国制冷产品(家用电器) 和汽车市场及大型机组中最普遍使用的制冷剂；R410A 主要用于大、中型的住宅空调、商用空调；而R407C 与R507A 则主要用于商业制冷机。
制冷剂的使用
1、制冷剂和润滑油的关系
(1)易溶解于油：润滑，防止管路生锈
2、制冷剂与水的关系
缺点 (1)会出现冰堵，会堵塞毛细管和其他管路。 (2)水和制冷剂会产生化学反应：
CCI2F2+2H2O 2HCI+2HF+CO2
(3)破坏绝缘，使润滑油变质
系统中水的产生原因： (1)制冷剂本身含水 (2)润滑油含水
(3)安装时管道内空气中有水 (4)长时间开放放置系统吸收水、 3、制冷剂与其他杂物的关系
空气：会造成系统压力升高，空气不易被压缩，影响效果 灰尘：会影响制冷剂的流动造成管路堵赛和过滤网堵死 八、载冷剂与冷冻油 （一）载冷剂
1、载冷剂又称冷媒，在间接制冷系统中，载冷剂作为一种中间物质，把被冷却物质的热量传递给制冷剂，起着媒介的作用。
2、常用载冷剂有水、盐水、乙二醇水溶液。空调中的水是最好的载冷剂，应用载冷温度 O℃以上的场合，盐水多用工作温度O ℃以下的场合，乙二醇水溶液多用-10℃左右的中央空调冰蓄冷设备。 （二）冷冻机油
1、冷冻机油就是制冷压缩机中是使用的润滑油，它是压缩机能够长期高速运行的关键。决不能用通用机油来代替。
2、冷冻机油的功能
〈1〉润滑相互摩擦的零件表面，减少零件的磨损。 〈2〉冷却摩擦的零件，降低压缩机功耗。 〈3〉起密封作用
〈4〉利用润滑系统的油压控制卸载机构
3 、冷冻机油它的粘度不能过大或过小，否则会引起气缸温升过高，排气温度过高，从而影响压缩机正常工作。
工 作 原 理 图
第二章工作原理
一、制冷循环过程：
压缩机不断地抽吸蒸发器中的制冷剂蒸气，并将之压缩成高压高温蒸气送至冷凝器，制冷剂蒸气在冷凝器中放出热量，传递给周围的介质冷凝成液体，冷凝后的液体再通过节流元件从高压降到低压，变为液气两相混合状态进入蒸发器，制冷剂在蒸发器中沸腾蒸发，吸收被冷却物质的的热量，变为低温低压制冷剂蒸气再由压缩机抽吸、压缩，进入下一次循环。
传热与换热器
（一）热量的传递： 1、传导(金属) 2、对流(风扇) 3、辐射(光照) （二）冷凝器：
俗称散热气或外机，将压缩机排出的高温高压、氟里昂蒸汽，经过冷凝器的管道而散出热量，凝结成液态制冷剂, 将放出的热量传递给周围低温介质（水或空气）分：自然对流或强制对流。
冷却泵
中 央 空 调 运 行 原 理 图
二、中央空调运行原理：
运行时冷媒水流过蒸发器，蒸发器内的制冷剂蒸发吸热，随后冷冻水被泵送到空调末端设备装置中（如变风量机组、风机盘管），在翅化的盘管中流动，带走空气的热量。冷冻水吸热后温度升高，然后返回蒸发器，形成闭路冷冻水循环。来自蒸发器的制冷剂蒸气被吸入压缩机，加压升温后产生高温高压气体进入冷凝器，冷凝器中的冷却水吸收制冷剂的热量，使之冷却、冷凝。冷却水吸收热量后被送到冷却塔进行降温散热，然后再返回到冷凝器中，形成冷却水开式循环。而冷凝后的制冷剂从冷凝器进入液体管道，有里面的节流装置来控制蒸发器的制冷剂供液量，蒸发器中的制冷剂再被吸入压缩机形成循环系统。 （一） 常用附件：
油过滤器 干燥过滤器 单向阀
四通阀
电磁阀 膨胀阀
积液罐（储液罐） 气液分离器
消音器 水流开关
三、制冷压缩机的分类
制冷压缩机分为：容积型和速度型 容积型分为：往复式和回转式 往复式有：往复活塞式
回转式有：滚动活塞式、滑片式、单螺杆式、双螺杆式、涡旋式（5匹以上柜机、小型制冷柜）。 速度型分为：离心式和轴流式
离心式有：单极离心机、双极离心机、多级离心机、
四、中央空调类型：风冷热泵、水冷热泵、地源热泵、冷水机组、溴化锂吸收式机组。