中央空调主机原理

中央空调主机原理,卡诺循环,逆卡诺循环,原理图

中央空调主机原理

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中央空调原理 中央空调 中央空调系统由冷热源系统和空气调节系 统组成。制冷系统为空气调节系统提供所 需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制 热系统为空气调节系统提供用以抵消室内 环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调 系统至关重要的部分，其采用种类、运行 方式、结构形式等直接影响了中央空调系 统在运行中的经济性、高效性、合理性。

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逆卡诺循环 工作原理 根据逆卡诺循环基本原理： 低温低压制冷剂经膨胀机构节流降压后，进 入空气交换机中蒸发吸热，从空气中吸收大量的 热量Q2; 蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机， 被压缩后，变成高温高压的制冷剂(此时制冷剂 中所蕴藏的热量分为两部分：一部分是从空气中 吸收的热量Q2,一部分是输入压缩机中的电能 在压缩制冷剂时转化成的热量Q1; 被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器， 将其所含热量(Q1+Q2)释放给进入热换热器 中的冷水，冷水被加热到60℃直接进入保温水 箱储存起来供用户使用； 放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构， 节流降压......如此不间断进行循环。 冷水获得的热量Q3=制冷剂从空气中吸收的 热量Q2+驱动压缩机的电能转化成的热量Q1, 在标准工况下:Q2=3.6Q1,即消耗1份电能,得到 4.6份的热量

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分解 它由两个等温过程和两个绝热过程组成。假设低温热源( 它由两个等温过程和两个绝热过程组成。假设低温热源(即被冷却 物体)的温度为T0,高温热源(即环境介质)的温度为Tk, 则工质的温 物体)的温度为 ，高温热源(即环境介质)的温度为 度 吸热过程中为T0, 在放热过程中为Tk, 就是说在吸热和放热过 在 吸热过程中为 ， 在放热过程中为 程中工质与冷源及高温热源之间没有温差，即传热是在等温下进行的， 程中工质与冷源及高温热源之间没有温差，即传热是在等温下进行的， 压缩和膨胀过程是在没有任何损失情况下进行的。其循环过程为： 压缩和膨胀过程是在没有任何损失情况下进行的。其循环过程为： 首先工质在T0下从冷源 即被冷却物体)吸取热量q0, 下从冷源( 首先工质在 下从冷源(即被冷却物体)吸取热量 ，并进行等 温膨胀4-1,然后通过绝热压缩1-2,使其温度由T0升高至环境介质的温 温膨胀 ，然后通过绝热压缩 ，使其温度由 升高至环境介质的温 再在Tk下进行等温压缩 下进行等温压缩2-3,并向环境介质(即高温热源) 度Tk, 再在 下进行等温压缩 ，并向环境介质(即高温热源)放出热 最后再进行绝热膨胀3-4,使其温度由Tk 降至T0即使工质回到初 量qk, 最后再进行绝热膨胀 ，使其温度由

降至 即使工质回到初 始状态4,从而完成一个循环。 始状态 ，从而完成一个循环。 对于逆卡诺循环来说，由图可知： 对于逆卡诺循环来说，由图可知： q0=T0(S1-S4) ) qk=Tk(S2-S3)=Tk(S1-S4) ) w0=qk-q0=Tk(S1-S4)-T0(S1-S4)=(Tk-T0)(S1-S4) ) 则逆卡诺循环制冷系数εk 由上式可见， 则逆卡诺循环制冷系数 为：T0/Tk-T0 由上式可见，逆卡诺循 环的制冷系数与工质的性质无关，只取决于冷源(即被冷却物体) 环的制冷系数与工质的性质无关，只取决于冷源(即被冷却物体)的温 和热源(即环境介质) 度 T0 和热源(即环境介质)的温度 Tk;降低 Tk,提高 T0 ,均可提高 ； , 制冷系数。此外，由热力学第二定律还可以证明： 制冷系数。此外，由热力学第二定律还可以证明：“在给定的冷源和热 源温度范围内工作的逆循环，以逆卡诺循环的制冷系数为最高” 源温度范围内工作的逆循环，以逆卡诺循环的制冷系数为最高”。任何 实际制冷循环的制冷系数都小于逆卡诺循环的制冷系数。 实际制冷循环的制冷系数都小于逆卡诺循环的制冷系数。

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卡诺循环 卡诺循环(Carnot cycle) 理想气体从状态a(Pa,Va,Ta)等温膨胀到状 态b(Pb,Vb,Tb),再从状态b绝热膨胀到状态c (Pc,Vc,Tc),此后，从状态c等温压缩到状态d (Pd,Vd,Td),最后从状态d绝热压缩回到状态a。 这种由两个等温过程和两个绝热过程所构成的循环成为 卡诺循环。卡诺循环可以想象为是工作与两个恒温热源 之间的准静态过程，其高温热源的温度为Ta,低温热 源的温度为Tb。这一概念是1824年N.L.S.卡诺在对热 机的最大可能效 率问题作理论研究时提出的。卡诺假设 工作物质只与两个恒温热源交换热量，没有散热、漏气、 擦等损耗。为使过程是准静态过程，工作物质从高温热 源吸热应是无温度差的等温膨胀过程，同样，向低温热 源放热应是等温压缩过程。因限制只与两热源交换热量， 脱离热源后只能是绝热过程。作卡诺循环的热机叫做卡 诺热机。 通过热力学相关定理我们可以得出，卡诺循环的效 率ηc=1-Tb/Ta,由此可以看出，卡诺循环的效率只与 两个热源的热力学温度有关，如果高温热源的温度Ta 愈高，低温热源的温度Tb愈低，则卡诺循环的效率愈 高。因为不能获得Ta→∞的高温热源或T2=0K(273℃)的低温热源，所以，卡诺循环的效率必定小于1。

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空调系统分类空调系统按载体分类挂壁机 家用空调 风管机风冷

柜机

VRV多联机 VRV多联机 直膨机

冷媒系统水冷

空调系统

水冷柜机

风冷冷水机组 冷水系统 水冷冷水机组冷却塔 地埋管 水源

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主要组成部分分类：

一.按负担室内热湿负荷所用的介质可分为: 1.全空气系统 2.全水系统 3.空气-水系统 4. 冷剂系统 二.按空气处理设备的集中程度可分为: 1.集中式 2.半集中式 三.按被处理空气的来源可分为: 1.封闭式 2.直流式 3. 混合式(一次回风 二次 回风) 主要组成设备有空调主机(冷热源) 风柜 风 机盘管等等

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中央空调常用术语1、舒适性空调: 使空调房间满足人们生活的要求,以人体的舒适要 求来控制房间的空气参数. 2、工艺性空调; 又称恒温恒湿空调,使室内空气温度、湿度、气 流速度、洁净度等参数控制在一定范围内,以满足生产工艺的要求. 3、制冷量: 空调器进行制冷运行时,单位时间内,低压侧制冷剂在 蒸发器中吸收的热量.常用单位为W或KW。 4、热泵制热量； 空调器进行热泵制热运行时(热泵辅助电加热 器应同时运行)单位时间内送入密闭空间、房间或区域内的热量。 5、性能系数: 制冷(热)循环中产生的制冷(热)量与制冷(热)所耗 电功率之比为性能系数.制冷时称为能效比,用EER表示:制热时称为 性能系数,用COP表示. 6、制冷剂: 制冷剂即制冷工质,是制冷系统中完成制冷循环的工作介 质.制冷剂在蒸发器内吸取被冷却的对象的热量而蒸发,在冷凝器内将 热量传递给周围空气或水而被冷凝成液休体.制冷机借助于制冷剂的 状态变化,达到制冷的目的.

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空调名词术语载 冷 剂

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7、载冷剂: 载冷剂是指在间接制冷系统中用以传送冷量的中间介质.载冷剂 在蒸发器中被制冷剂冷却后,送到冷却设备冷却,吸收被冷却物体或环境的热 量,再返回蒸发器被制冷剂重新冷却,如此不断循环,以达到连续制冷的目的. 8、风机盘管: 集中央空调系统中常用的换热设备,由肋片管和风机等组 成,载冷剂流经风机盘管(管内)时与管处空气换热,使空气降温.风机盘管属于 空气冷却设备. 9、水冷冷水机组: 水冷冷水机组属于中央空调系统中的制冷机组部分, 其载冷剂为水,称为冷水机组,而冷凝器的冷却为利用常温水的换热降温来实 现,故称为水冷机组.与水冷机相对的称为风冷机组,风冷机组的冷凝器由与室 处空气的强制通风换热达到冷却目的. 10、冷却塔; 借助空气使水得到冷却的专用设备,一般安装在楼房的顶 部.在制冷、电力、化工等许多行业中,.从冷凝器等设备中排出的热的冷却水, 都是经过冷却塔冷却后循环使用的.

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11.模块机： 在VRV系统的基础上发展而来，在1985年，由澳大利亚捷丰集 团发明并申请专。它将传统的氟利昂管路改变为水路系统，将室内外机合并为 制冷机组，室内机改为风机盘管。利用载冷剂水的换热来实现制冷过程，模块 机由于能够根据冷负荷要求自动调节启动机组数量

,实现灵活组合而得名。 12.活塞式冷水机组； 活塞式冷水机组就是把实现制冷循环所需的活塞 式制冷压缩机、辅助设备及附件紧凑地组装在一起的专供空调用冷目的使用的 整体式制冷装置。活塞式冷水机组单机制冷从60到900KW,适用于中，不工 程。 13.螺杆式冷水机组； 螺杆式冷水机组是提供冷冻水的大中型制冷设备。 常用于国防科研、能源开发、交通运输、宾馆、饭店、轻工、纺织等部门的空 气调节，以及水利电力工程用的冷冻水。螺杆式冷水机组是由螺杆制冷压缩机 组、冷凝器、蒸发器以及自控无件和仪表等组成的一个完整制冷系统。它具有 结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积小、操作维护方便、运转平稳待优点， 因而获得了广泛的应用。其单机制冷量从150到2200KW,适用于中、大型工 程。 14.离心式冷水机组； 是由离心式制冷压缩机和配套的蒸发器、冷凝器 和节流控制装置以及电气表组成整台的冷水机组。单机制冷量从700至 4200KW。其适用于大、特大型工程。

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中央空调四大部件压缩机

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压缩机作用： l、从蒸发器中吸低压蒸气，以保证蒸发器内一定的蒸发压力； 2、提高压力(压缩),以创造在较高温度下冷凝的条件； 3、输送制冷剂，使制冷剂完成制冷循环。 一、压缩机的种类很多，根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定 排量压缩机和变排量压缩机。 l、定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例提高的， 它不能根据制冷的需求而自动改变功率输，而且对发动机油耗的影响比较大。 它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号来实现，当温度达到设定的 温度，压缩机停止工作；当温度升高后，压缩机开始 T二作。定排量压缩机 也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。 2、变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统 不采集蒸发器出风风口的温度信号，而是根据空调管路内压力变化信号来控 制压缩机的压缩比从而自动调节出风 风口温度。在制冷的全过程中，压缩机 始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控 制。当空调管路内高压端压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以 减小压缩比，这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度，低压 端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。

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冷凝器冷凝器又称“液化器”,是使蒸汽在其中放出热量而液化的交换器， 在制冷系统中，它是制冷剂向系统外放热的热交换器。来自压缩机的 制冷剂过热蒸汽进入冷凝

器后，将热量传给周围介质——空气或水， 而其自身放出潜热而凝结成液体。按所采取的冷却介质，冷凝器可分 为风冷式和水冷式。

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