通风空调基本知识

（二）压缩式制冷原理
实现功能部件： 冷凝器
气态的冷媒向周围的空气或水放 热，气态冷媒液化为液体
气体
液体 放热
空气或水
空冷式 冷凝器
（二）压缩式制冷原理
冷媒向空气放热，由气态转化为液态
向空气排热
冷凝器 冷凝器（室外机）
水冷式 冷凝器
（二）压缩式制冷原理
水吸收冷媒热量而使冷媒液化
蒸发器
冷却塔
放热
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
压缩机
热热
热
热 气体 Ｒ２热２液热体 热
热热 热热
（二）压缩式制冷原理
实现功能的部 件—蒸发器
蒸发器（室内机）内的液态冷媒 吸收周围空气的热量。
空气的温度从而下降
液体
热
气体
蒸发器 室内机组
（二）压缩式制冷原理
实现功能的部 件—蒸发器
室内的温度较高,空气流过蒸发器时 冷媒蒸发带走空气中的热量,空气温 度降低成为冷空气。
一、空调的起源及理论基础
1.空调的起源
1915年，卡里尔与 6 个朋友集资32万美元，成立了制造空调设备 的卡里尔公司( 中国译名开利公司 ),1922年该公司研制成功了具有 里程碑地位的产品一一离心式空调机，从此空调效率大大提高，调 节空间空前增大，人成为空调服务的对象，具有轰动意义的事接踵 产生 :1924 年卡里尔公司为底特律的赫德逊大百货公司安装了空调， 1925年为纽约里沃利大剧院安装了中央空调，大商场安装了空调， 顾客们夏天购物的心情大不一样，大剧院安装了中央空调，影剧院 内人山人海，清凉彻底征服了观众。以后5年，卡里尔公司给300多 家商场和影剧院送去了清凉，空调从此进入了迅猛发展的时代。19 28年美国国会安装了空调，1929 年白宫安装了空调 ,1936 年空调 开始进入飞机 ,1939 年开始出现空调汽车 ,1962 年第一 套冷暖空 调应用于太空领域。
通风空调基本知识
基建工程部
目录
一
空调原理
二
制冷工质
三 空调分类及适用范围
四 空调未来发展方向
第一章 空调原理
一、空调的起源及理论基础
1.空调的起源
被称为制冷之父的美国发明家威利斯·哈维兰德·卡里尔（有的地方 译作开利）于1902年设计并安装了第一部空调系统。话说当年水牛 公司的其中一个客户——纽约市沙克特威廉印刷厂，它的印刷机由 于空气的温度及湿度变化，使纸张扩张及收缩不定，油墨对位不准， 无法生产清晰的彩色印刷品。于是求助于水牛公司。卡里尔心想既 然可以利用空气通过充满蒸气的线圈来保暖，何不利用空气经过充 满冷水的线圈来降温？空气中的水会凝结于线圈上，如此一来，工 厂里的空气将会既凉爽又干燥。
第一个难题：冷水怎么制成？
解决办法： 冷媒的蒸发
（二）压缩式制冷原理热
1.连续制冷要解决的四个难题
热 气体
热
▪ 空调用制冷技术 属于普通制冷范 围，主要是采用 液体气化制冷法。 （主要是利用液 体气化过程要吸 收比潜热，而且 液体压力不同， 其沸点也不同， 压力越低，沸点 越低。）
需要空调 的空间或 冷冻水
二、制冷方法的分类
▪ 制冷的方法有：
▪ 液体气化制冷
气体膨胀制冷
▪ 涡流管制冷
热电制冷
▪ 磁制冷
其中液体气化制冷按照实现循环所采用的方式之不 同分：
▪ 蒸气压缩式制冷
蒸气吸收式制冷
▪ 蒸气喷射式制冷
吸附式制冷等
第一章 空调原理 三、各种制冷方式的原理
（一）液体蒸发式制冷
1.液体蒸发式制冷原理
液体汽化形成蒸气，利用该过程的吸热效应制冷 的方法称液体蒸发制冷。
气态冷媒向水放热成 为液态
水冷冷凝器
冷却水
泵
（二）压缩式制冷原理
（一）液体蒸发式制冷
2.液体蒸发式四个基本过程
液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程： ▪ 制冷剂液体在低压下汽化产生低压蒸气，放出
热量制冷 ； ▪ 将低压蒸气抽出并提高压力变成高压气； ▪ 将高压气冷凝成高压液体，放出热量； ▪ 高压液体再降低压力回到初始的低压状态。
（二）压缩式制冷原理
1.连续制冷要解决的四个难题
（二）压缩式制冷原理
实现功能部件： 膨胀阀或毛细管
减压阀 （膨胀阀或毛 细管）
5℃液体 蒸发器
吸热 冷凝器 45℃液体
压力变换器
放热
压力 ０.４９Ｍｐａ
压力 １.６４Ｍｐａ
（二）压缩式制冷原理
1.连续制冷要解决的四个难题
第三个难题：冷媒怎么加压 后再进入节流装置循环连续 制冷？
解决办法：要通过 压缩、加热或喷入 高压气体加压。
空气被冷却时,空气中会有凝水.通过排水 器排走。
蒸发器
冷风
挡水板
水滴
水
排水
（二）压缩式制冷原理
1.连续制冷要解决的四个难题
第二个难题：冷媒怎么降温？
解决办法： 节流降温
（二）压缩式制冷原理
节流效应——焦耳－汤姆逊效应
当气体(或液体）在管道中流动时，由于局部阻力，如遇对应到缩 口和调节阀门时，其压力若显著下降，这种现象叫做节流。实验 发现，实际气体节流前后的温度一般将发生变化。气体在节流过 程中的温度变化叫做焦耳－汤姆逊效应（简称焦－汤效应）。大 多数实际气体在室温下的节流过程中都有冷却效应，即通过节流 元件后温度降低，这种温度变化叫做正焦耳－汤姆逊效应。少数 气体在室温下节流后温度升高，这种温度变化叫做负焦耳－汤姆 逊效应。在某一温度下，焦耳－汤姆逊效应的正负将发生改变， 这一温度成为反转温度。每一气体都有其反转温度。空气、氮和 氧的反转温度都高于室温，氢的反转温度是192.5K。多次焦耳－ 汤姆逊效应被工业上用来制冷。
（二）压缩式制冷原理
三种加压方法对应的制冷方式
压缩
压缩式制冷
加热
吸收式制冷
喷入气体
蒸汽喷射式制冷
（二）压缩式制冷原理
1.制冷要解决的四个难题
第四个难题：那么压缩机 （或发生器）出来的气体怎 么变成液体呢？
解决办法：冷凝过程——压缩机（或发 生器）出来的高温高压气体经过冷凝器 放热变成高压温度略高于常温的液体。
一、空调的起源及理论基础
2.空调的理论基础
• 热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到 高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热 源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影 响，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。 又称“熵增定律”，表明了在自然过程中，一个 孤立系统的总混乱度（即“熵”）不会减小。 • 冷暖空调的基本原理就是消耗能量（机械能、 电能、热能）把热量从低温物体传到高温物体。 即夏天把热量从室内传到室外，冬天把热量从室 外传到室内。