(整理)10风冷系统设计.
风冷式电力变压器温度监控系统设计(毕业设计)
关键词：单片机；变压器冷却系统；风机故障；油温采集
I
兰州工业学院毕业论文
Abstract
Power transformer is the important equipment in power system.In order to protect the transformer, to ensure the safety of the power supply system, reliable operation, the need to monitor the temperature of the transformer, high voltage alarm, tripping over temperature.Due to exist in the traditional control system of simple, electric power transformer capacity differ big fan protection way, measurement parameters is not accurate, cooling way different, and the size of the load, and running environment, design a set of intelligent transformer temperature monitoring system.Intelligent transformer temperature controller based on MCU as the core, using PT100 sensors, the direct embedment in transformer windings, the temperature measurement and control of three-phase.Implements of transformer oil temperature collection, LED display, data wireless transmission, real-time and refer to the oil temperature real-time control on the operation condition of the fan.When the fan is faulty, the controller can also signal fault alarm and protection, in order to ensure the safe operation of the transformer and other equipment.
风冷模块设计方案
风冷模块设计方案风冷模块设计方案是一种用于散热的设备，其采用风冷原理将热量传导到空气中，从而降低物体的温度。
本设计方案旨在实现高效、稳定的散热效果，提高设备的工作效率和寿命。
设计要求：1. 散热效果高：能够高效地将热量从物体中传导至空气中。
2. 稳定性好：设计稳定可靠，适应各种环境条件。
3. 节能环保：采用低功耗和环保材料，减少能源消耗和对环境的污染。
4. 噪音低：尽量减少噪音产生。
5. 维护方便：易于清洁和维护。
设计方案：1. 散热板设计：采用具有良好导热性能的材料制作散热板，如铜或铝，以确保散热效果良好。
板上设置多个散热片，增加散热面积，提高散热效率。
2. 风扇设计：选用高效低噪音的风扇，能够产生足够的风力，确保充分的散热。
采用风扇叶片设计合理，降低噪音产生。
3. 散热管设计：采用优质的硬质散热管，通过蒸发冷凝循环原理将热量快速传导到风扇散热片上。
同时，散热管的形状和材料要优化，以提高导热效果。
4. 灵活的设计：可根据不同设备的尺寸和散热需求，调整模块的大小和形状，以符合不同设备的需求。
5. 控制系统设计：引入智能控制系统，根据设备的实时温度和负荷情况，自动调节风扇的转速和散热板的表面温度，实现精确的散热控制。
6. 安全性设计：设置过热保护装置，当散热模块超过设定温度时，自动切断电源，避免设备损坏和火灾风险。
实施方案：1. 选择合适的材料和零部件，如铜、铝、风扇、散热片等。
2. 根据设计需求，制作散热板和散热管，确保其形状和尺寸与设备相匹配。
3. 安装风扇和控制系统，调试和测试其散热效果和噪音情况。
4. 进行实际的工作环境测试，验证散热模块的稳定性和效果。
5. 对设计的风冷模块进行改进和优化，以适应不同设备的需求。
此外，还可以在设计中考虑使用新型材料，如石墨烯等，以提高散热效果和节能性能。
通过不断的研究和改进，可以使风冷模块设计更加高效和可靠，为各种设备提供优良的散热解决方案。
《风冷系统设计》word文档
10 冷却系统设计发动机运转时，与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热，如果不加以适当的冷却，会使内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃），机油变质和烧损，零件的摩擦和磨损加剧，引起发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。
经发动机冷却系带走的热量大约占燃料总热量的25%～30%左右。
发动机的冷却系根据所用冷却介质不同，分为风冷发动机和水冷发动机。
摩托车发动机采用风冷式的的居多，这使得发动机结构简单、质量轻，使用和维修方便，避免了水冷式常见的故障，工作较为可靠，同时有起动快、暖机快、气缸磨损量小的优点。
综上所述，本设计采用自然风冷式。
10.1 风冷发动机的散热与散热片在风冷发动机中，由气缸内燃气向外界冷却空气的传热过程是一个很复杂的过程，为计算方便，可将这一过程分为三个阶段：1）从燃气向气缸内壁的传热； 2）从气缸内壁向外壁的导热；3）从气缸外壁向冷却空气的传热。
10.1.1从燃气向气缸内壁的传热发动机气缸内的传热是一个复杂的过程。
在进气过程中进入气缸内的可燃混合气，温度低于缸壁的温度，这时气缸壁面将热量传给可燃混合气。
随着缸内混合气被压缩，其温度不断上升，开始由混合气向壁面放热，由于混合气在气缸中的运动，这一过程是一个复杂的对流换热过程。
在燃烧过程中产生的高温燃气，这时除了对流放热外，还有气体辐射和火焰辐射，形成了更为复杂的燃气向气缸内壁的放热过程。
膨胀过程和排气过程中，由于燃气温度较高，都是由燃气向气缸壁放热。
发动机气缸内的传热是对流换热和辐射换热的周期变化的过程。
在每一个工作循环内，工质向气缸壁的传热量可用下式表示：()()t g t g r d t t F Q 1001-+=⎰αα式中 r α——辐射放热系数；g α——接触放热系数；g t ——工质瞬时温度；1t ——缸壁表面温度；F 0——与工质接触的缸壁面积。
放热系数g α与工质的速度、压力、温度以及壁面形状和温度等因素有关。
风冷热泵系统施工组织设计
风冷热泵系统施工方案1. 风冷热泵设备安装1.1开箱检验。
根据设备装箱清单说明书，合格证，检验记录和必要的装配图及其它技术文件，核对型号，规格以及全部零件、部件、附属材料和专用工具；主体和零件等的表面有没有缺损和锈蚀等情况；设备填充的保护气体有没有泄漏，油封是否完好，开箱检查后对设备采取保护措施，不宜过早或任意拆除包装，以免设备受损；设备的进出口应封闭完好，随机的零部件应齐全不缺损。
1.2在混凝土基础达到护养强度、表面平整、位置尺寸、标高、预留孔洞及预埋件等均符合设计要求后才可进行安装。
1.3制冷设备的搬运及吊装应符合下列规定：吊运前应该核对设备重量，吊运捆扎应该稳固，主要承力点应高于设备重点；吊装具有公共底座的机组，其承水平度允许偏差均为0.5/1000。
再调整好弹簧减震器，将减震器调节螺杆抹上黄油，做好配管前的准备工作且做好管口的保护工作，风冷式冷热水机组的进、出水管连接位置正确，严密不漏。
2. 水泵的安装2.1安装前检查泵叶轮是否有阻滞、卡涩现象，声音是否正常。
2.2水泵就位后进行找平找正。
通过调整垫铁，使之符合下列要求：整体泵安装以进出口法兰面为基准进行找平，水平度允许偏差纵向0.05mm/m，横向为0.10mm/m；解体安装的泵以泵体加工面或进出口法兰面为基准，纵向、横向的水平度允许偏差为0.05mm/m。
2.3采用联轴器传动的泵，两轴的对中偏差及两半联轴器两端面间隙要符合泵的技术文件要求和施工及验收规范要求。
2.4与泵连接的接管设置单独的支架，进出口应设减振用的橡胶软接头。
接管与水泵连接前，管路必须清洁；密封面和螺纹不能有损坏；相互连接的法兰端面或螺纹轴心必须平行、对中，不得借法兰螺栓或管接头强行连接。
配管中要注意保护密封面，以保证连接处的气密性。
2.5有拆检及清洗要求的泵体，须对泵进行拆检并编号，用机油清洗后再按编号重新组装。
2.6水泵试车前，先拆除联轴器的螺栓，使电机与机械分离（不可拆除的或不需拆除的例外），盘车应灵活，无阻卡现象。
风冷热泵机组的原理、选型、设计
风冷热泵机组的原理、选型、设计来源：暖通空调在线版权归原作者所有，侵权请联系删除一、风冷热泵机组是什么？风冷热泵机组是由压缩机——换热器——节流器——吸热器——压缩机等装置构成的一个循环系统。
风冷热泵的基本原理是基于压缩式制冷循环，利用冷媒作为载体，通过风机的强制换热，从大气中吸取热量或排放热量，以达到制冷或制热的需求。
风冷热泵机组是中央空调机组的一部分，它主要区别于风冷冷水机组，风冷热泵在机组内部至少增加了一个四通换向阀，作为制冷或制热的功能切换，除具备风冷冷水机组制取冷水的功能外，风冷热泵机组还能切换到制热工况制取热水，通过强制换热，来满足室内温度的需要。
和大型中央空调采用水冷热泵机组不同，风冷热泵主要用于家用中央空调领域以及一些轻型工业、商用领域。
二、风冷热泵工作原理风冷热泵机组是空调系统中的主机，由于采用风冷冷凝器不需要冷却塔，而蒸发器是水冷的，夏天制冷时提供冷水，冬季制热时提供热水，风机盘管是空调系统的末端装置，装在室内如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。
所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的、风冷热泵相对于空气源热泵来说它的能力要低一点，进出水温差是5℃左右（大部分公司的设置参数），而空气源的进出水温差能达到40℃。
风冷热泵机组与风机盘管共同使用，前者提供冷水或热水，后者将冷水或热水通过热交换，吸出冷风或热风。
我们可以形象的把风冷热泵机组比作是中央空调的大脑，如果大脑不工作了，那中央空调将丧失全部功能，系统也将停止运行。
三、风冷热泵机组的特点风冷热泵机组的特点介绍，我们对比水冷热泵机组和变频多联机(VRV系统)一起来讲。
风冷热泵机组 VS 水冷热泵机组一、水冷热泵机组的特点：1、应用范围广，造价较低。
2、技术最成熟，也是目前应用最广的空调系统。
风冷散热的设计及计算
风冷散热的设计及计算(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--风冷散热的设计及计算风冷散热原理：散热片的核心是同散热片底座紧密接触的，因此芯片表面发出的热量就会通过热传导传到散热片上，再由风扇转动所造成的气流将热量“吹走”，如此循环，便是处理器散热的简单过程。
散热片材料的比较：现在市面上的散热风扇所使用的散热片材料一般都是铝合金，只有极少数是使用其他材料。
学过物理的人应该都知道铝导热性并不是最好的，从效果来看最好的应该是银，接下来是纯铜，紧接着才会是铝。
但是前两种材料的价格比较贵，如果用来作散热片成本不好控制。
使用铝业也有很多优点，比如重量比较轻，可塑性比较好。
因此兼顾导热性和其他方面使用铝就成为了主要的散热材料。
不过我们使用的散热片没有百分之百纯铝的产品，因为纯铝太过柔软，如果想做成散热片一般都会加入少量的其他金属，成为铝合金(得到更好的硬度)。
风扇：单是有了一个好的散热片，而不加风扇，就算表面积再大，也没有用！因为无法同空气进行完全的流通，散热效果肯定会大打折扣。
从这个来看，风扇的效果有时甚至比散热片还重要。
假如没有好的风扇，则散热片表面积大的特点便无法充分展现出来。
挑选风扇的宗旨就是，风扇吹出来的风越强劲越好。
风扇吹出来的风力越强，空气流动的速度越快，散热效果同样也就越好。
要判断风扇是否够强劲，转速是一个重要的依据。
转速越快，风就越强，简单看功率的大小。
轴承：市面上用的轴承一般有两种，滚珠轴承和含油轴承，滚珠轴承比含油轴承好，声音小、寿命长。
但是滚珠轴承的设计比较难，其中一个工艺是预压，是指将滚珠固定到轴承套中的过程，这要求滚珠与轴承套表面结合紧密，没有间隙，以使钢珠磨损度最小。
通常在国内厂家轴承制造中，预压前上下轴承套是正对的，因为钢珠尺寸与轴承套尺寸肯定会存在一定误差，所以在预压受力后，滚珠同轴承套之间总有5—10微米的间隙，就是这个间隙，使得轴承的老化磨损程度大大增加，使用寿命缩短。
风冷课程设计
风冷课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握风冷技术的基本原理和应用，了解风冷系统的设计和优化方法，培养学生对热力工程的兴趣和热情。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解风冷技术的基本原理；（2）掌握风冷系统的组成部分及作用；（3）了解风冷系统的设计和优化方法。
2.技能目标：（1）能够分析风冷系统的性能；（2）能够运用所学知识对风冷系统进行设计和优化。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对热力工程的兴趣；（2）培养学生团结协作、勇于创新的精神。
二、教学内容1.风冷技术的基本原理；2.风冷系统的组成部分及作用；3.风冷系统的设计和优化方法；4.风冷技术在实际工程中的应用案例。
三、教学方法1.讲授法：讲解风冷技术的基本原理、风冷系统的组成部分及作用；2.案例分析法：分析风冷系统的设计和优化方法，结合实际工程案例；3.讨论法：分组讨论风冷技术的应用和未来发展；4.实验法：安排课后实验，让学生动手操作，加深对风冷技术的理解。
四、教学资源1.教材：选用国内知名出版社出版的《热力工程》教材；2.参考书：推荐学生阅读《风冷技术手册》等相关书籍；3.多媒体资料：制作课件、动画等，直观展示风冷系统的工作原理；4.实验设备：准备风冷实验装置，让学生亲身体验风冷技术。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程采用多元化的评估方式，包括以下几个方面：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，记录学生的表现，占总成绩的30%；2.作业：布置相应的作业，检查学生的理解和应用能力，占总成绩的20%；3.考试：安排期末考试，测试学生对知识的掌握和运用能力，占总成绩的50%；4.实验报告：对实验过程和结果进行汇报，评估学生的实践能力，占总成绩的10%。
六、教学安排1.教学进度：按照教材的章节顺序，合理安排每一节课的教学内容；2.教学时间：确保课堂时间充分利用，避免拖堂，保证学生有充足的思考和练习时间；3.教学地点：选择适宜的教室进行授课，确保教学环境的舒适和安静；4.课后辅导：安排课后时间，为学生提供答疑和辅导服务，帮助学生巩固知识。
风冷管道式中央空调系统设计_secret
④对于顶棚连通的房间，不宜采用顶棚回风方式。
⑤分割房间，如采用总回风口单一回风，且无连接到各个房间的回风管路，各个房间必须留有一定的回风设置。
⑥设有回风管路的系统，宜设置回风箱。
⑦回风口应设置简单的过滤装置。
⑧回风管的实际布置，应根据房间的装修情况确定。
新风系统设计
（7）空气电加热器前后各0.8米范围内的风管，其保温材料均应采用绝缘的非燃烧材料。
辅助加热方式的设置原则
（1）为保证严寒地区、寒冷地区冬季正常使用风冷管道式中央空调系统，可以在以上地区增设辅助加热方式。
（2）常用辅助加热方式：空气电加热器和热水盘管。
（3）严寒地区和寒冷地区宜选用热水盘管辅助加热方式。
⑥静压消音箱与风管的连接，应根据实际情况确定。
⑦为保证系统平衡，送风管路较短时，宜通过增加弯头或调节送风口百叶角度等方法增加阻 力。
⑧送风管的实际布置，应根据房间的装修情况确定。
回风系统设计原则
①风冷管道式中央空调系统系统宜设置回风系统，回风系统宜采用镀锌钢板。
②设有回风管路的系统，回风口与送风口必须合理布置，以保证合理的气流组织。
系统简介：
1、风冷管道式中央空调系统主要有以下部分组成：
室外机、配管、室内机、风管、风口、阀门、控制器等。
2、可以根据实际情况设置新风系统。
3、风冷管道式中央空调系统分为“家用”和“商用”。
4、风冷管道式中央空调主机有单冷型和热泵型。
5、风冷管道式中央空调室内机有普通型和“绿色”型。
送风系统设计原则
新风管上应设置调节风阀;新风口应采用防雨风口;新风系统应通过回风箱与回风混合，进入室内机，经室内机处理后，送入每个房间。
空调系统设计流程解析
空调系统设计流程解析空调设计主要包含了空气调节系统中的冷剂系统，风系统，水系统。
每个系统在空调系统中都有各自的作用，其设计也各有特点。
1.冷冻水系统主要起着载冷的作用，将冷水机制取的冷水运送至水系统末端，末端将冷冻水与室内空气进行换热，从而实现制冷。
2.冷剂系统是将冷凝器出口侧的高压液体运送至末端，制冷剂在末端经节流器后气化，依靠气化吸热制冷再与室内空气进行换热。
3.风系统是将经过处理的冷空气均匀的送到各区域，为房间降温的作用，它直接影响空调系统的舒适性。
空调系统设计流程：确定建筑类型及用途→房间冷负荷计算→空调水/冷剂系统设计→空调风系统设计。
根据用途、规模、能源状况、机房面积、初期投入及运行费用、舒适性确定中央空调系统类型。
房间冷负荷计算：通过围护结构得热量及其形成的冷负荷；通过透明围护结构进入的太阳辐射热量；人体散热量；照明散热量；设备、器具、管道、及其他内部热源的散热量；食品和物料的散热量；渗透空气带入的热量；伴随各种散湿过程产生的潜热量。
冷负荷计算：通过围护结构得热量及其形成的冷负荷→通过围护结构得热量及其形成的冷负荷，主要包括楼板及外墙。
可根据传热公式Q=KFΔt г-ε计算出围护结构的逐时负荷。
通过透明围护结构进入的太阳辐射热量→通过外窗进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分。
根据传热公式Q=KFΔt г，传热公式Qc=Xg·Xd·Cs·Cn·Jj.г算出围护结构的逐时负荷。
人体散热量→人体散热量与性别、年龄、衣着、劳动强度等有关系。
照明散热量→照明散热量与照明系统的功率有关，灯具的光能主要转化为热能。
设备、器具、管道、及其他内部热源的散热量→试建筑用途，布置等而定。
部分民用建筑空调冷负荷的估算指标水系统设计：水系统可分为冷冻水系统及冷却水系统。
冷冻水系统是直接供应末端实现制冷目的的系统，一般以供水7℃，回水12℃进行设计。
冷冻水系统的设计主要包括以下几点：末端布置，冷水机组选型，水泵的选型，管道的选型，阀门及附件的配置。
风冷热泵中央空调系统设计
风冷热泵中央空调系统一般情况分四部分：主机部分、管路部分、末端部分、配电及控制部分。
主机部分：主机及相应管路的附件；管路部分：系统管路及系统排气装置；末端部分：末端设备及相应管路的附件；配电及控制部分：配电箱、电路、主机及末端控制装置。
风冷热泵型中央空调是以室外空气为“热源”，通过机械做功，输出热量，解决中央空调的冷热水供应，调节室内空气温度。凡是可以在低温环境下吸收热量，并将其位能提高后，向高温环境输出热量的装置机械，都可称作“热泵”。其优点是不用水冷，可省略冷却塔，水泵组成的冷却水循环系统，节能、节水还可降低总投资。
另外，设计时也必然考虑机组的安装位置和噪声控制。一般机组安装位置要进风通畅，风速控制在4～5m/s，排风不受阻挡，尤其是出风口的上方不应有阻挡物，否则会引起排风气流短路。
选择末端设备
夏季工况条件下，热泵机组额定供回水温度分别为7℃和10℃，这与一般空调器的额定工况相一致，空调器的选择计算与其他空调系统相一致。冬季工况条件，热泵空调系统在额定条件下（室外空气6℃），热泵机组的额定供回水温度分别在47℃、42℃。而当室外温度较低时，热泵空调系统的供水温度一般维持在35～40℃。如果热泵空调系统有5个以上的制冷回路，化霜对水温不会造成明显的波动，故不会影响室内温度的波动。但当热泵系统只有1～3个回路时，为减少化霜对室内温度的影响，有条件时，可将空调器启停控制与水温同步，如当水温低于36℃时，空调器风机停止运转，当水温高于36℃时风机恢复运转。这样可有效提高室内的舒适性。
末端设备选择原则
(1)房间的冷、热负荷的大小；
(2)房间的噪音要求； (3)装饰布置要求；
(4)末端设备的参数(制冷或制热能力、噪音等)；
风冷冷水机组制冷系统设计与实现
发到环境中的热量 ，进入到热 回收水路 系统 中 ，制冷系统风侧冷凝器排 出的冷凝 热不足以平衡蒸发器 的制冷量 ，导致侧进风 温度不断下降 ，需要通过开启 中问水
箱的电加热系统和风道内的电加热装置以平衡多余的制冷量，测试系统的控制变
得相对复杂。热 回收模式下 的测试步骤如下： １ － 通过手动模式控制压缩机处于满载运行 ， 以冷水 出水温度作为机组能量调节 的控 制 目 标。 ２ 辅 助电加热装置 的功率应满足平衡 ８ ０ ％制冷量的要求 ， 这样 即使热 回收量略 微发生 变化 ，也可以精确地控制冷却塔 的散热 ，以确保中问水箱 温度不出现波动 ， 从 而使蒸发器 出水温度不受冷凝热 回收量和回收率的影响 ，比较稳定。 ３ ． 通过控 制风机数量 和转速改变制冷系统的排气压力 ， 排气压力将直接影响冷 凝热 回收量和回收率 ，给定风机运行数量和转速 ，可 以确保 热回收量在某一个范 围之 内。 ４ 控 制热 回收水系统 的混合水箱温度和冷却塔的旁通流量 ， 调节热 回收换热器 的回水温度 ，保证热水 出水温度稳定在约 ４ ５ ， ５ ０ ， ５ ５ ％要 求范围内。
摘要 ：工业用 空调一般控温精度要 求高 ， 有时需要 同时满足热 负 荷 、冷冻水流量变化很 大的工况， 这 对制冷 系统的设计提 出了 更 高要求。针对 目前常见风冷冷水机组 节能空间有 限的 问题 ， 提 出采用机械 制冷和 自然冷却模块化设计 的双模风冷冷水机组 ．以北
方某地 区的冷水 系统为例 ， 分析双模风冷冷水机 组的节能性，为北方需要常年制冷的大型计算机或 大功 率发 热设备冬季运行提供 比
５ ６规划设计 Ｐ ｌ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
风冷冷水机组制冷系统设计与实现
中央空调系统设计教程风冷水冷
建筑物
办公室
中部区 周边 个人办公室
会议室
教室
学校
图书馆
自助餐厅
高层，南向 公寓
高层，北向
戏院、大会堂
实验室
图书馆、博物馆
手术室
建筑物冷负荷估算指标
冷负荷W/m2 显冷负荷 总冷负荷
逗留者 m2/人
照明 W/m2
65
95
10
60
110
160
10
60
工程图片
六、膨胀水箱的选择
•
膨胀水箱一般按照冷冻水系统管路总
水容量的2~3%选择
•
一般，一万平方米左右建筑空调水系
统膨胀水箱的容积为2~4立方。
六、末端设备的选择
1、风机盘管的选择
•
风机盘管有两个主要参数：制冷（热）量和送风量，故有风机盘管的选择
有如下两种方法：
• （1）根据房间循环风量选：房间面积、层高（吊顶后）和房间换气次数三者的乘积即 为房间的循环风量。利用循环风量对应风机盘管高速风量，即可确定风机盘管型号。
90
5%
3
251
61
16%
4
284
33
29%
5
300
16
40%
由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数 超过3台时，衰减尤为厉害。故强烈建议：1.选用多台水泵时， 要考虑流量的衰减，留有余量。2.空调系统中水泵并联不宜超过 3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。
一般，冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机一一对应， 并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取。
立式离心泵
风冷散热的设计及计算
风冷散热的设计及计算风冷散热原理：散热片的核心是同散热片底座紧密接触的，因此芯片表面发出的热量就会通过热传导传到散热片上，再由风扇转动所造成的气流将热量“吹走”，如此循环，便是处理器散热的简单过程。
散热片材料的比较：现在市面上的散热风扇所使用的散热片材料一般都是铝合金，只有极少数是使用其他材料。
学过物理的人应该都知道铝导热性并不是最好的，从效果来看最好的应该是银，接下来是纯铜，紧接着才会是铝。
但是前两种材料的价格比较贵，如果用来作散热片成本不好控制。
使用铝业也有很多优点，比如重量比较轻，可塑性比较好。
因此兼顾导热性和其他方面使用铝就成为了主要的散热材料。
不过我们使用的散热片没有百分之百纯铝的产品，因为纯铝太过柔软，如果想做成散热片一般都会加入少量的其他金属，成为铝合金(得到更好的硬度)。
风扇：单是有了一个好的散热片，而不加风扇，就算表面积再大，也没有用！因为无法同空气进行完全的流通，散热效果肯定会大打折扣。
从这个来看，风扇的效果有时甚至比散热片还重要。
假如没有好的风扇，则散热片表面积大的特点便无法充分展现出来。
挑选风扇的宗旨就是，风扇吹出来的风越强劲越好。
风扇吹出来的风力越强，空气流动的速度越快，散热效果同样也就越好。
要判断风扇是否够强劲，转速是一个重要的依据。
转速越快，风就越强，简单看功率的大小。
轴承：市面上用的轴承一般有两种，滚珠轴承和含油轴承，滚珠轴承比含油轴承好，声音小、寿命长。
但是滚珠轴承的设计比较难，其中一个工艺是预压，是指将滚珠固定到轴承套中的过程，这要求滚珠与轴承套表面结合紧密，没有间隙，以使钢珠磨损度最小。
通常在国内厂家轴承制造中，预压前上下轴承套是正对的，因为钢珠尺寸与轴承套尺寸肯定会存在一定误差，所以在预压受力后，滚珠同轴承套之间总有5—10微米的间隙，就是这个间隙，使得轴承的老化磨损程度大大增加，使用寿命缩短。
同样过程，在NSK公司的轴承制造中，预压时上下轴承套的会有一个5微米左右的相对距离，这样轴承套在受压后就会紧紧的卡住滚珠，使其间的间隙减小为零，在风扇工作中，滚珠就不会有跳动，从而使磨损降至最小，保证风扇畅通且长久高速运转。
风冷储能系统设计 标准
风冷储能系统设计标准一、储能系统概述风冷储能系统是一种高效、环保的能源储存技术，主要利用风能进行电力储存。
本标准主要涵盖了风冷储能系统的设计、设备选型、控制系统设计、安全防护、效率评估与优化、设备安装与维护以及环保与节能等方面的内容。
二、能源储存技术选择1.电池储能技术：利用电池进行能量储存，具有储存容量大、充电速度快、易于维护等优点。
但是电池寿命有限，需要定期更换，且成本较高。
2.压缩空气储能技术：利用空气压缩和膨胀进行能量储存，具有储存容量大、储存时间久等优点。
但是需要特定的地理条件，如地下洞穴或盐洞等。
3.液流电池储能技术：利用液流电池进行能量储存，具有储存容量大、寿命长等优点。
但是需要较高的维护成本和技术要求。
4.超级电容储能技术：利用超级电容进行能量储存，具有充电速度快、寿命长等优点。
但是储存容量相对较小。
根据实际需求和条件选择合适的能源储存技术，本标准主要针对风冷储能系统的设计进行阐述。
三、冷却系统设计1.冷却系统的作用：冷却系统是风冷储能系统的重要组成部分，主要作用是保证电池组在高效运行时的温度稳定，延长电池寿命和保证系统的安全运行。
2.冷却方式选择：根据实际情况选择自然冷却或强制冷却方式。
自然冷却方式简单易行，但受环境温度影响较大；强制冷却方式需要增加冷却设备，但可以控制电池温度。
3.冷却设备选择：根据实际情况选择合适的冷却设备和散热方式，如风扇、散热器等。
同时需要考虑设备的能效比和噪音等问题。
4.冷却系统设计要点：在设计冷却系统时需要考虑以下几点：a)保证电池组各个部分的温度均匀；b)确保电池组温度稳定；c)散热设备的安装位置要合理；d)考虑环境因素对冷却效果的影响；e)在保证冷却效果的前提下尽量减少能耗和噪音。
四、控制系统设计1.控制系统的作用：控制系统是风冷储能系统的核心组成部分，主要作用是实现系统的智能控制和调节，包括电池组的充电和放电控制、冷却系统的调节、安全防护等。
2.控制方式选择：根据实际情况选择手动控制或自动控制方式。
10冷水机组原理
时内制一吨冰所需的冷量。 • 1ton=（2000 lbs X 144Btu/lb）/24hrs
1ton=12000Btu/h • 传入传出水的热量如下计算：
热量Btuh =500 X GPM X Rise 由于1ton=12000Btu/h
• 机组可以工厂整装的，也可以现场 拼装。
• 循环水泵使冷冻水在蒸发器中循环， 将温度由54F降至44F并送至建筑负 荷。
• 在制冷循环中，机组的作功（压缩 热）加上蒸发器中吸收的热量一起 从冷凝器中排走。
• 冷凝水泵使水从冷凝器中带走热量， 并由冷却塔将热量释放。在设计条 件下，进入冷凝器的水温85F，出 水温95F。
Tons X 12000Btu/h =500 X GPM X Rise
Tons (12000/500)=GPM X Rise
Tons X 24=GPM X Rise
Tons =(GPM X Rise)/24
GPM=(24 X Tons)/Rise
• 如果流过的液体是盐水，那么方程要改变比热和比重： Tons=(GPM X Rise X比热X比重)/24
• 冷却塔释放热量给大气将水温由 95F降到85F。
• 现在让我们看机组是如何分类的。
6
基本的冷水机组
商用冷水机组类型 风冷或水冷往复式，螺杆式，离心式或吸收式
7
冷水机组分类
• 机组可以按排热方式分类，也可以 • 按提高制冷剂温度的方法分类：
• 按排热方式分类：
机组可以有风冷和水冷的冷凝器， 它们称为风冷机组和水冷机组。
将其从54F冷却到44F。在E到A的过程中液体
风冷热泵机组设计
黑龙江建筑职业技术学院毕业设计毕业题目：风冷热泵机组FRA60设计学生：指导教师：专业：供热通风与空调工程技术班级：供热班毕业设计评审意见表毕业设计题目风冷热泵机组FRA60设计学生姓名专业班级指导教师评语:建议成绩：指导教师（签字）：年月日答辩委员会意见:答辩委员会(教师姓名、职称)：毕业设计成绩：风冷热泵机组FRA60设计摘要风冷热泵冷热水机组是九十年代在我国开始应用的一种新型空调主机，此类机组既可供冷又可供热，省却了锅炉房和冷却水系统，安装灵活方便，系统简单不占用机房，可放置楼顶，同时还可满足热水需求。
机组运行采用微电脑控制，可靠性较高。
因此在许多空调工程中得以广泛采用。
本文就风冷热泵中央空调的性能、系统、工程设计做以分析，并告诉我们设计一台风冷热泵机组该如何选择压缩机、蒸发器、冷凝器、热力膨胀阀及各类辅助设备，通过上述设备工作所能达到的制冷量、制热量、COP值等。
由此使我们知道了设计时应该注意的问题，了解绿色建筑与中央空调的关系，以此得出中央空调系统具有节能、运用可靠、应用灵活方便等优点，适宜某些建筑，如多居室、别墅、办公室、娱乐场所、大型商场等地方使用使用。
关键词：风冷热泵；冷热水机组；压缩机；蒸发器；冷凝器；热力膨胀阀；COP值目录摘要1 绪论12 风冷热泵机组的性能分析 2 2.1风冷热泵的冷热量 2 2.2风冷热泵的COP值 2 2.3外型尺寸2 2.4噪声 22.5运行重量 23 风冷热泵的系统分析 3 3.1压缩机的型式 3 3.2冷凝器的型式与布置 3 3.3热力膨胀阀配置 3 3.4蒸发器型式4 3.5轴流风机的配置 4 3.6能量调节方式 4 3.7除霜方式 4 3.8安全保护与控制5 3.8.1风冷热泵的安全保护系统 53.8.2风冷热泵控制 54 风冷热泵的工程设计 6 4.1风冷热泵的布置 6 4.2辅助热源的配置 64.3工程的噪声控制 65 风冷热泵机组FRA60设计计算 7 5.1制冷循环参数与热力计算 7 5.1.1各点参数值 75.2.2热力计算 76 压缩机的选型与蒸发器的设计计算 8 6.1压缩机的选型 86.2蒸发器的设计计算 87 冷凝器的设计计算9 7.1冷凝器热负荷 9 7.2冷凝器结构的初步确定 9 7.3几何参数计算 9 7.4冷凝器进口空气状态参数 9 7.5风量及风机的选择 9 7.6冷凝器的传热面积与外形尺寸 98 热力膨胀阀的选择109 管路及辅助设备的设计和选择 11 9.1管路系统 119.2辅助设备的选择 1110 机组工作原理 12 11结论13参考文献附录1. 压缩机（涡旋式）2. 热力膨胀阀3. 翘片式冷凝器4. 四通换向阀5. 壳管式蒸发器6. 风冷热泵机组整体图片7. 变工况制热量功率修正系数曲线及变工况制热量修正系数曲线8. 变工况制冷输入功率修正系数曲线及变工况制冷量修正系数曲线9. 60机组性能参数表（表一）10.氟利昂R22性能参数表致谢风冷热泵机组FRA60设计1 绪论风冷热泵冷热水机组是九十年代在我国开始应用的一种新型空调主机，此类机组既可供冷又可供热，省却了锅炉房和冷却水系统，安装灵活方便。
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10 冷却系统设计发动机运转时，与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热，如果不加以适当的冷却，会使内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃），机油变质和烧损，零件的摩擦和磨损加剧，引起发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。
经发动机冷却系带走的热量大约占燃料总热量的25%～30%左右。
发动机的冷却系根据所用冷却介质不同，分为风冷发动机和水冷发动机。
摩托车发动机采用风冷式的的居多，这使得发动机结构简单、质量轻，使用和维修方便，避免了水冷式常见的故障，工作较为可靠，同时有起动快、暖机快、气缸磨损量小的优点。
综上所述，本设计采用自然风冷式。
10.1 风冷发动机的散热与散热片在风冷发动机中，由气缸内燃气向外界冷却空气的传热过程是一个很复杂的过程，为计算方便，可将这一过程分为三个阶段：1）从燃气向气缸内壁的传热； 2）从气缸内壁向外壁的导热；3）从气缸外壁向冷却空气的传热。
10.1.1从燃气向气缸内壁的传热发动机气缸内的传热是一个复杂的过程。
在进气过程中进入气缸内的可燃混合气，温度低于缸壁的温度，这时气缸壁面将热量传给可燃混合气。
随着缸内混合气被压缩，其温度不断上升，开始由混合气向壁面放热，由于混合气在气缸中的运动，这一过程是一个复杂的对流换热过程。
在燃烧过程中产生的高温燃气，这时除了对流放热外，还有气体辐射和火焰辐射，形成了更为复杂的燃气向气缸内壁的放热过程。
膨胀过程和排气过程中，由于燃气温度较高，都是由燃气向气缸壁放热。
发动机气缸内的传热是对流换热和辐射换热的周期变化的过程。
在每一个工作循环内，工质向气缸壁的传热量可用下式表示：()()t g t g r d t t F Q 1001-+=⎰αα式中 r α——辐射放热系数；g α——接触放热系数；g t ——工质瞬时温度；1t ——缸壁表面温度；F 0——与工质接触的缸壁面积。
放热系数g α与工质的速度、压力、温度以及壁面形状和温度等因素有关。
可用下列经验公式进行近似计算：()ag ag m g g t t t t C t p -⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=4432100100421.024.11166.1α 式中 p ——燃气瞬时压力；t a ——冷却空气温度；C m ——活塞平均速度。
10.1.2从气缸内壁向外壁的导热燃气向气缸内壁传热量，其方向与温度下降的方向是一致的。
假设沿气缸高度和圆周方向都具有相同的温度，则热流具有径向的方向。
但是，温度无论从高度和圆周均不相等。
由于这种关系，其热流量实际上比赛径向的，而是由三个分量组成，即径向热流、轴向热流和切向热流。
在一般情况下，后二分量不大，两者相加为颈项分量的1/5～1/10。
因此，在大多数情况下，可以略去不计。
当气缸的外径与内径之比小于2时，则缸壁曲率的影响可以忽略不计，就可以根据平壁导热公式计算由气缸内壁向外壁所传导的热量。
()0212F t t Q -=δλ式中 δ——壁厚。
10.1.3从气缸外壁向冷却空气的传热当没有散热片时，从气缸外壁向外传给冷却空气的热量为：()a a t t F Q -=203α式中 a α——气缸外壁向冷却空气的放热系数；a t ——气缸外部冷却空气的温度。
10.1.4从气缸内燃气向气缸外冷却空气的总传热从气缸内燃气向气缸外冷却空气的总传热量为：()ag t t a a F Q a g 110++=-λδK 1、α1、λδ分别为气缸壁的传热热阻、放热热阻和导热热阻。
要加强传热，就应设法去减小某一个或所有串联的热阻。
如果不能同时改变所有串联的热阻，就应尽量改变在总热阻中较大的那个热阻。
在风冷发动机中，为了增强传热效果，在气缸和气缸盖的外表面都装有散热片，用以扩大散热面积。
这时，在稳定工况下，整个等温面所传递的总热量Q 仍然沿途不变，但是气缸内壁的面积和装有散热片的气缸外壁的面积不等，因此，单位面积的热量0F Qq =不再沿途保持不变。
如对散热片的附加热阻忽略不计，并设整个散热面F 维持在温度t 2,则在这样情况下，()()()a g g t t F t t F t t F Q -=-=-=2221010αδλα 气缸内壁每单位面积的热流量为：FF t t F Q q a g ag 00111⋅++-==αλδα在此情况下，总传热系数为：FF K a g 01111⋅++=αλδα对气缸外表面（有散热片）来说，则总传热系数为：a g F F F F K αλδα111002+⋅+⋅=10.1.5散热片的传热冷却空气与散热表面之间的换热过程是液体与固体壁面直接接触的对流换热。
散热片向冷却空气的换热量，除了和散热片本身的结构参数有关外，很大程度上取决于它周围的流场分布情况。
冷却空气流过两面三刀相邻散热片，可看作空气流过平板的流动过程。
在两相邻散热片间的气流由气流中心和两个层流附面层组成，气流中心的流动情况随冷却空气流速而变化，一般为紊流，其平均速度较高，而附面层流速成较低。
层流层中热交换以热传导为主，而空气导热性很差，所以附面层愈薄，气流中心层愈厚时，由散热片向气流的散热就愈强，反之则愈弱。
因而往往以临界附面层的厚度来限制散热片的间隙。
在空气流速为40m/s时，两附面层的总厚度约为2mm，因而若设计散热片间距小于2.5mm，散热效率就会明显下降。
由散热片向空气的换热量，一般可用下式表示：Q=αf F(tm-ta)式中，F————散热片表面积；αf———散热片的放热系数；tm———散热片的平均温度；ta———冷却空气的温度。
10.1.6散热片的设计风冷发动机气缸外壁和散热片向冷却空气的散热，主要是靠散热片的散热，要使发动机工作可靠，必须进行冷却，使其保持一定的温度状态，并根据散热片向冷却空气散发的热量进行散热片的合理计算。
散热片的设计要求是：当冷却空气通过时，所设计的散热片，空气阻力要最小；制造散热片的材料应具备良好的导热性能，以取得较高的散热效率；尽量节省散热材料；散热片要有一定的机械强度，且便于制造。
散热片的主要结构参数见图8-1，图中L为散热片的高度，P为散热片的节距，S为散热片的间距，mδ为散热片的厚度。
现代风冷发动机的散热片的主要结构参数及散热片尺寸见表12-1。
散热片的断面形状有抛物线形、三角形、矩形和梯形。
从传热角度考虑，最理想的的是抛物线形；但鉴于散热片剖面形状对散热效率影响不大（一般不超过8%），因此选用时往往主要考虑结构、工艺上的可能性。
通常采用梯形和矩形散热片，其中采用梯形的最多。
因此，采用梯形散热片。
散热片高度的设计，不仅受到发动机总体尺寸的限制，而且也受到材料导热性能的影响。
一般在不增加总体尺寸的前提下，其高度尺寸应尽可能大些，但是当制造散热片的金属材料的导热性能较差时，往往过高的散热片并不能起到良好的冷却效果，因此对散热片的高度有一定的限制。
散热片的节距对散热效果影响较大，采用较小的节距，可以使散热面积增加。
但是，过小的散热片节距，不一定能达到良好的冷却效果，因为当节距过小时，空气阻力增加，相邻散热片之间气体层流靠近，湍流层减薄，使散热片效果变差。
在设计中，其节距可设计成相等的或者不相等的。
10.2散热片的传热计算在风冷发动机中，散热问题是一个很重要有复杂的问题。
要对气缸散热片的放热量作精确的计算，特别是气道空气阻力的计算，是非常困难的。
10.2.1冷却介质必须带走的热量及所需冷却空气的估算为了使发动机工作可靠，必须对发动机进行必要的冷却，使它保持一定的温度状态。
由冷却空气带走的热量由下列经验公式估算：3600ue h AbP Q ==6069.4936004120012176.781425.0=⨯⨯⨯（kJ/s ） 式中 A ——传给冷却系统的热量占燃料热能的百分数，摩托车发动机多采用汽油机，A=0.20～0.27,取0.25 b ——燃料消耗率（kg/kw ·h ） P e ——功率（kW ） H u ——燃料低热值，41200kg kJ /已知所需散出热量后，就可估算所需要的冷却空气量。
()12a a p a t t c Q G -==()00.5272435047.149.6069=-⨯（kg/s ） 式中 c p ——空气定压比热容，取1.047K kg kJ ⋅/; t a1——流向气缸的冷却空气的温度；t a2——离开气缸的冷却空气的温度。
设a ρ为空气的密度，则得到冷却空气的容积流量：()p a a a a C t t Q V ρ12-==()72.426235.1047.1243549.6069=⨯⨯-（m 3/s ）10.2.2气缸散热性能的估算在散热片结构尺寸设计以后，应该验算气缸的散热量，检验其能否与所需散热量相适应。
散热面平均换热系数α为：f v p l ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=4.08.07909.515121.54α=66.93006.1850307907.515121.544.08.0=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-()K h mkJ ⋅⋅2/式中 v f ——冷却风速，取20m/s ； l ——散热片高度，取30mm ； p ——散热片节距，取50mm 。
当量换热系数'α为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=S thmh D h m a P '2''1αα12.57464492913.0203106.0106.166.930566.930=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⎪⎭⎫⎝⎛+=()K h mkJ ⋅⋅2/m p m δλα2=11.15.260039.8402=⨯⨯2'mh h δ+=06.3125.230=+=()m式中p λ——散热片材料的热导率，铝合金为525~630K h m kJ ⋅⋅2/'h ——散热片当量高度；'thmh——双曲函数，见表8-2。
换热系数计算后，则气缸散热量为21Q Q Q t +=1Q 为气缸盖散热量()fm m t t i F Q -=1'11α()kJ 71076.64615012.574642306014.3⨯=-⨯⨯⨯⨯⨯=2Q 为气缸体散热量()fm m t t i F Q -=2'22αkJ 71049.56412.574642445414.3⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=22tt t t t a b a fm ∆+=+=462026=+=℃ 式中 21,F F ——气缸盖和气缸体外壁基本表面积，即未布置散热片时的表面积m m t t 21,——气缸盖和气缸体散热片根部的平均温度，通常取铝合金C t m 1501=，C t m 1102=。
fm t ——冷却风道中冷却空气的平均温度；b a t t ,——散热片通道空气出口温度；t ∆ ——流过散热片通道时，冷却空气的温升，气缸盖为C 70~40，气缸体为C 60~20，一般估算时，t ∆取为C 40；i ——气缸数。