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专 注城市节能创 建绿色社会空调基础知识城市节能技术部专 注城市节能创 建绿色社会第一节热力学基本概念1、热力学第一定律:能量既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一种形式转换为另一种形式,或从一个系统转移到另一个系统,而其总量保持恒定。2、热力学第二定律:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。注:以上两个热力学定律,是热泵最基本的理论基础。首先,热泵是一种能量转移装置,同时伴随着部分能量的转换;其次,第二定律为热泵从低位热源向高位热源转移能量提供了可以实现的依据,但以消耗部分其它形式能量为代价。专 注城市节能创 建绿色社会?3、热力学状态参数热量:当热力系统与外界之间存在温差时,系统通过边界与外界之间相互传递的非功型能量,称为热量。热量是能量的一种形式。热量用Q表示,单位为焦[耳](J)或千焦[耳](KJ)。当物质接受或放出热量时,仅产生温度变化而无相的变化,该热量称为显热;如出现相的变化而无温度的变化,该热量称为潜热。?注:在这需要掌握显热和潜热的概念及两者之间的区别,有益于后面理解热泵机组中热回收形式的区别。–功率:单位时间内所做的功称为功率,其单位为瓦(W)或千瓦(KW)。–冷吨:冷吨是冷冻吨的简称,是指1吨0℃的水在24h内变为0℃的冰所释放的热量。进口设备有采用此单位的。冷吨不是法定计量单位。我们常见的热量单位之间的换算关系:?1KW=860Kcal/h(大卡/小时)?1KW=3600KJ?1Kcal/h=?1冷吨(美国)= 注城市节能创 建绿色社会?第二节空调基本概念?1、空调末端系统分类:?1)根据承担建筑环境中的热负荷、冷负荷和湿负荷的介质分类?全水系统——全部用水承担室内的热负荷和冷负荷,如风机盘管水系统、末端为暖气片或地板辐射的采暖系统。全水系统没有新风,只适用于住宅建筑、办公楼等人员流动较小的建筑。?全空气系统——以空气为介质,向房间提供热量和冷量,它向房间提供经处理的冷空气以除去室内显热冷负荷和潜热冷负荷,在室内不再需要附加冷却。适用于有强烈新风要求,又有足够建筑空间的场所。如:商场、体育场、酒店、会议室等。一般住宅建筑和办公楼不建议采用全空气系统。?空气—水系统——以空气和水为介质,共同承担室内负荷。例如以水为介质的风机盘管向室内提供冷量和热量,承担室内部分冷负荷或热负荷,同时有一新风系统向室内提供部分冷量或热量,即不占用太大建筑空间,而又满足室内对室外新风的要求。?冷剂系统——以制冷剂为介质,直接用于对室内空气进行冷却、去湿或加热。举例如:家用单元式空调系统、VRV系统,具体如大金、格力等。专 注城市节能创 建绿色社会?2、制冷剂:?制冷剂:在制冷装置中不断完成热力循环的工作物质称为制冷剂或简称工质。制冷剂在蒸发器中被冷却物——冷冻水或空气释放热量而气化;在冷凝器中经过冷却水或空气冷却放出热量而冷凝。常见的制冷剂:R22、R134a、R407c、R410a、混合型等。?根据2007年9月最新调整后的《蒙特利尔议定书》的规定,我国需在2013年将HCFC的生产和消费冻结在2009和2010年的平均水平,2015年在冻结水平基础上淘汰10%,并最终在2030年淘汰HCFC的生产与消费。专 注城市节能创 建绿色社会?3、热泵性能指标?在ARI标准中,关于冬夏季循环效率提出了以下定义:?在冬季供热时,制热量(W)与输入功率(W)的比率定义为热泵的循环性能系数COP(coefficient of performance,W/W);?在夏季制冷时,制冷量(W或Btu/h)与输入功率(W)的比率定义为热泵的能效比EER(energy efficiency ration, W/W 或Btu/)。?为不引起歧义,我们将冬季热泵循环性能系数和夏季热泵的能效比表达形式都均采用COP(能效比)表示。?制热系数COP=制热量(W)/制热输入功率(W)?制冷系数EER=制冷量(W)/制冷输入功率(W)?注意,机组的制冷/制热系数随着机组的工况变化而变化,因此在比较不同厂家热泵机组性能时,修正到同一工况再比较COP值才有意义。?决定机组工况的因素:机组蒸发器和冷凝器的出口水温。工况是决定一个机组能效比的至关重要的因素,机组的压缩机的工作用途相当于水泵的工作原理,不同的是用来克服从低温水到高温水的温度差(蒸发器和冷凝器之间)。所以温度差越大,制得相同冷量/热量,消耗的功率越大,机组的能效比越小;温差越小,机组的能效比越大。专 注城市节能创 建绿色社会?第二章空调原理?第一节蒸气压缩式制冷原理?1、蒸汽压缩式制冷循环的基本原理?蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀组成,其工作过程如下:??蒸气压缩式制冷循环?1-2:蒸发过程:工质液体在低温低压下吸收被冷却介质的热量,气化