01空调与制冷技术第一讲绪论PPT课件
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制冷技术与空调原理教材-1-PPT课件
总则 制冷技术与空调原理
第一节 基本概念
1、制冷：就是把某一物体或空间（包括空间内的物 体）的温度降低到低于环境介质的温度，并保持这 一低温状态的过程。 2、冷却：冷却是可以自发地进行，但高温物体的温 度不可能降低到低于环境介质的温度。 3、制冷机：为了达到和保持某一物体或空间（包括 空间内的物体）的温度的目的，不断地将该物体或 空间的热量以及由外界传入的热量转移到外界环境 中去，这一非自发的过程，需要消耗外界能量来进 行补偿，实现这一过程所需要的设备称为制冷机。
二、有温差传热的逆卡诺循环
论点要点：面积不能无限大；温度只能接近；
无温差传热的逆卡诺循环
T T
有温差传热的逆卡诺循环
T 3’ 2 2 T’ T T2’ 2’
3
3 4
4’ 5 绝热压缩 6 1 1’
T2
4
1
T2
绝热 膨胀
5 可逆等温 压缩
6
s 可逆等温 膨胀
s
第三节 具有变温热源的理想制冷循环 ——劳伦兹循环
8、天然冷源：如深井水、冬天贮冰，但它受 到季节、地域、贮存条件等限制。 9、人工制冷的方法：相变制冷、气体膨胀制 冷、热电制冷等。 10、相变制冷：利用物质由液态变为气相时 的吸热效应来获取冷量的方法。 此方法在实际应用中占绝大多数，具体应 用的有蒸汽压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、 吸附式等四种制冷方式。 11、气体膨胀制冷：将高压气体作绝热膨胀， 使其压力、温度下降，利用降温后气体来吸 取被冷却物体的热量，从而达到制冷目的。
12、热电制冷：又称为温差电制冷或半导体 制冷。它是建立在珀尔帖效应的原理上的一 种新型的制冷应用。基本模型是：将两种不 同的材料的一端彼此连接起来，另一端接上 电源。，则在一端将会产生吸热（制冷）效 应，，另一端产生放热效应。
第一节 基本概念
1、制冷：就是把某一物体或空间（包括空间内的物 体）的温度降低到低于环境介质的温度，并保持这 一低温状态的过程。 2、冷却：冷却是可以自发地进行，但高温物体的温 度不可能降低到低于环境介质的温度。 3、制冷机：为了达到和保持某一物体或空间（包括 空间内的物体）的温度的目的，不断地将该物体或 空间的热量以及由外界传入的热量转移到外界环境 中去，这一非自发的过程，需要消耗外界能量来进 行补偿，实现这一过程所需要的设备称为制冷机。
二、有温差传热的逆卡诺循环
论点要点：面积不能无限大；温度只能接近；
无温差传热的逆卡诺循环
T T
有温差传热的逆卡诺循环
T 3’ 2 2 T’ T T2’ 2’
3
3 4
4’ 5 绝热压缩 6 1 1’
T2
4
1
T2
绝热 膨胀
5 可逆等温 压缩
6
s 可逆等温 膨胀
s
第三节 具有变温热源的理想制冷循环 ——劳伦兹循环
8、天然冷源：如深井水、冬天贮冰，但它受 到季节、地域、贮存条件等限制。 9、人工制冷的方法：相变制冷、气体膨胀制 冷、热电制冷等。 10、相变制冷：利用物质由液态变为气相时 的吸热效应来获取冷量的方法。 此方法在实际应用中占绝大多数，具体应 用的有蒸汽压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、 吸附式等四种制冷方式。 11、气体膨胀制冷：将高压气体作绝热膨胀， 使其压力、温度下降，利用降温后气体来吸 取被冷却物体的热量，从而达到制冷目的。
12、热电制冷：又称为温差电制冷或半导体 制冷。它是建立在珀尔帖效应的原理上的一 种新型的制冷应用。基本模型是：将两种不 同的材料的一端彼此连接起来，另一端接上 电源。，则在一端将会产生吸热（制冷）效 应，，另一端产生放热效应。
制冷与空调技术的基础知识2021精选PPT
分成180等份，每一等份就叫1°F。
（4）3种温标之间的关系如图1.1所示。
3种温标的换算关系：
t = T(273.16 " T ( 273（°C）
θ = 9/5t +32（°F）
T = t +273.16 " t + 273（K）
图1.1 3种温标的关系
压力 工程上常把单位面积上受到的垂直作用力叫做压力，压力的法定单位
1.
（2）摄氏温标。又叫国际温标，符号为t，单位为°C；在一个标准
大气压下，把纯水的冰点温度定为0°C，沸点温度定为100°C，其间分成
100等份，每一等份就叫1°C。若温度低于0°C时，应在温度数字前面加
“(”号。
（3）华氏温标。其符号本书用θ表示，单位为°F。华氏温标是在一个
标准大气压下把纯水的冰点温度定为32°F，沸点温度定为212°F，其间
1.1 制冷与空调热工知识
1. 温度计 测量温度的仪器叫温度计。当温度计与物体之间不再有热量传递，或者
说达到热平衡时，温度计的指示值不再变化，此时温度计的指示值就是被 测物体的温度。
温度计的种类很多，常见的有液体温度计（如水银温度计、酒精温度 计等）、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、比色高温度计。
2. 温标 测量温度的标尺称为温标，工程上常用的温标又可以分为3种：热力学
温标、摄氏温标和华氏温标。 （1）热力学温标。又称开尔文温标或绝对温标，符号为T，单位为K；
热力学温标是在一个标准大气压下定义纯水的冰点温度为273.16K，沸点温 度为373.16K，其间分为100等份，每等份称为绝对温度1度（1K）。
是Pa（帕）。大气压力是指地球表面的空气对地面的压力；在工程上为使 用方便和计算方便，把一个大气压按0.98×105Pa来计算，称为一个工程大 气压，即1个工程大气压为0.98×105Pa。除了法定单位外，还有几种常见 的非法定单位，此处不加阐述。
空调制冷制冷原理PPT课件
12
（3）离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸 气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进 入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体
（4）制冷剂在管道内流动时，没有流动阻 力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器 内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交 换
（5）制冷剂在流过节流装置时，流速变化 很小，可以忽略不计，且与外界环境没有热交 换
单位制冷量可按式（2-5）计算。单位制
冷量也可以表示成汽化潜热r0和节流后的干度 x5的关系：
q0 r0 (1 x5 )
(1-6)
由式（1-6）可知，制冷剂的汽化潜热越
大，或节流所形成的蒸气越少（x5越小）则单
位制冷量就越大。
17
(2)单位容积制冷量
qv
qv
q0 v1
h1 h4 v1
5
p0 1
q0
w
h
理论循环在p-h图上的表示
11
1.4 单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力 计算
单级理论循环是建立在以下一些假设的基础上的：
（1）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程 中不存在任何不可逆损失
（2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝 温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被 冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都 是定值
采用液体过冷对提高制冷量和制冷系数 都是有利的
24
p
4’ 4
pk 3 2
5’ 5 p0 1
q0 q0
w
h
过冷循环在p-h图上的表示
25
（1）单位制冷量 q0 增加
q0 冷机的基本循环，也是最简单的循环。在 实用上，根据实际条件对循环往往要作一 些改进，以便提高循环的热力完善度。在 单级制冷机循环中，这一改进主要有液体 过冷、吸气过热及由此而产生的回热循环。
（3）离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸 气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进 入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体
（4）制冷剂在管道内流动时，没有流动阻 力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器 内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交 换
（5）制冷剂在流过节流装置时，流速变化 很小，可以忽略不计，且与外界环境没有热交 换
单位制冷量可按式（2-5）计算。单位制
冷量也可以表示成汽化潜热r0和节流后的干度 x5的关系：
q0 r0 (1 x5 )
(1-6)
由式（1-6）可知，制冷剂的汽化潜热越
大，或节流所形成的蒸气越少（x5越小）则单
位制冷量就越大。
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(2)单位容积制冷量
qv
qv
q0 v1
h1 h4 v1
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p0 1
q0
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理论循环在p-h图上的表示
11
1.4 单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力 计算
单级理论循环是建立在以下一些假设的基础上的：
（1）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程 中不存在任何不可逆损失
（2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝 温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被 冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都 是定值
采用液体过冷对提高制冷量和制冷系数 都是有利的
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5’ 5 p0 1
q0 q0
w
h
过冷循环在p-h图上的表示
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（1）单位制冷量 q0 增加
q0 冷机的基本循环，也是最简单的循环。在 实用上，根据实际条件对循环往往要作一 些改进，以便提高循环的热力完善度。在 单级制冷机循环中，这一改进主要有液体 过冷、吸气过热及由此而产生的回热循环。
《空调用制冷技术》课件
04
空调制冷技术应用
家用空调制冷技术
家用空调制冷技术是指应用于家庭环境的空调制冷技术，主要包括分体式空调、中 央空调等。
家用空调制冷技术的主要目的是为家庭提供舒适的生活环境，通过制冷系统实现室 内温度的调节和控制。
家用空调制冷技术需要考虑节能、环保、舒适等多方面的因素，以满足家庭用户的 需求。
商用空调制冷技术
掌握空调用制冷技术的基 本原理和系统组成
掌握空调系统的设计、安 装与维护技能
了解制冷设备的工作原理 及性能参数
提高解决实际问题的能力
学习方法
理论学习
通过课堂讲解、教材阅读等方式，掌握基本 理论知识。
案例分析
通过分析实际案例，了解空调用制冷技术在 不同场景的应用。
实验操作
通过实验操作，加深对理论知识的理解，培 养实际操作能力。
部件。
更换滤网
根据需要更换空调滤网，保证空气 质量，防止灰尘和细菌进入室内。
检查电线和连接
检查电线和连接是否完好，有无过 热或老化现象，确保用电安全。
常见故障及排除方法
1 2 3
制冷效果差
检查制冷剂是否充足，如果不足则添加制冷剂； 清洁冷凝器和蒸发器，确保没有堵塞。
噪音大
检查空调安装是否稳固，如果松动则进行紧固； 检查电机和风扇是否正常运转，如有异常则更换 。
空调系统的日常维护
01
02
03
清洁滤网
定期清洁空调滤网，确保 空气流通畅通，防止灰尘 和污垢堆积。
检查冷凝水
确保冷凝水管道畅通，无 堵塞或漏水现象，防止漏 水或排水不畅。
开关机检查
在开机和关机时，检查空 调是否正常工作，听是否 有异常声音或振动。
空调系统的定期保养
制冷原理与设备绪论、第一章 PPT课件
制冷原理与装置
郑贤德主编，机械工业出版社
空调调节用制冷技术
彦启森主编，中国建筑工业出版社
课程学习要求：
了解并掌握蒸气压缩式制冷的基本原理及其循 环特点；
了解并掌握制冷机设备的各种类型及其设计计 算；
了解各种制冷方法的基本原理及其循环； 通过本课程的学习，能够进行制冷循环的热力
６.家用冰箱及空调等日常生活方面也是制冷技术 的应用。
拼 装 式 冷 库 结 构 简 图
大型装配式冷库外形图
果
汁 机
楼 宇 空 调
陈
列 柜
五.制冷技术的发展历史
1755年，爱丁堡的化学教授库伦利用乙醚蒸发使水结冰。 他的学生布拉克从本质上解释了融化和汽化现象，导出了 潜热的概念，并发明了冰量热器，标志着现代制冷技术的 开始。
1834年，在伦敦工作的美国发明家波尔金斯造出了第一台 以乙醚为工质的蒸气压缩式制冷机，并正式呈请了英国第 6662号专利。这是后来所有蒸气压缩式制冷机的雏型。
1875年，卡列和林德用氨作制冷剂，制造了氨蒸气压缩式 制冷机。
1844年，美国人J.Gorrie发明了空气循环式制冷机，并于 1851年获得美国专利，这是世界第一台制冷和空调用机器。
3）研究实现制冷循环所必需的各种机械和技术 设备，包括它们的工作原理、性能分析、结 构设计，以及制冷装置的流程组织、系统配 套设计。
四. 制冷技术的应用
１.空调工程 空调工程是制冷技术应用的一个广阔领域。光
学仪器仪表、精密计量量具、纺织等生产车间及 计算机房等，都要求对环境的温度、湿度、洁净 度进行不同程度的控制；体育馆、大会堂、宾馆 等公共建筑和小汽车、飞机、大型客车等交通工 具也都需有舒适的空调系统。 ２.食品工程
郑贤德主编，机械工业出版社
空调调节用制冷技术
彦启森主编，中国建筑工业出版社
课程学习要求：
了解并掌握蒸气压缩式制冷的基本原理及其循 环特点；
了解并掌握制冷机设备的各种类型及其设计计 算；
了解各种制冷方法的基本原理及其循环； 通过本课程的学习，能够进行制冷循环的热力
６.家用冰箱及空调等日常生活方面也是制冷技术 的应用。
拼 装 式 冷 库 结 构 简 图
大型装配式冷库外形图
果
汁 机
楼 宇 空 调
陈
列 柜
五.制冷技术的发展历史
1755年，爱丁堡的化学教授库伦利用乙醚蒸发使水结冰。 他的学生布拉克从本质上解释了融化和汽化现象，导出了 潜热的概念，并发明了冰量热器，标志着现代制冷技术的 开始。
1834年，在伦敦工作的美国发明家波尔金斯造出了第一台 以乙醚为工质的蒸气压缩式制冷机，并正式呈请了英国第 6662号专利。这是后来所有蒸气压缩式制冷机的雏型。
1875年，卡列和林德用氨作制冷剂，制造了氨蒸气压缩式 制冷机。
1844年，美国人J.Gorrie发明了空气循环式制冷机，并于 1851年获得美国专利，这是世界第一台制冷和空调用机器。
3）研究实现制冷循环所必需的各种机械和技术 设备，包括它们的工作原理、性能分析、结 构设计，以及制冷装置的流程组织、系统配 套设计。
四. 制冷技术的应用
１.空调工程 空调工程是制冷技术应用的一个广阔领域。光
学仪器仪表、精密计量量具、纺织等生产车间及 计算机房等，都要求对环境的温度、湿度、洁净 度进行不同程度的控制；体育馆、大会堂、宾馆 等公共建筑和小汽车、飞机、大型客车等交通工 具也都需有舒适的空调系统。 ２.食品工程
制冷原理及技术第一讲ppt课件
膨胀阀不能回收膨胀功，且损失部分制冷 能力
32
二、蒸气压缩式制冷的理论循环
k T
Tk
3
2
wc
T0
4
1
膨胀功热量
q0
S
有摩擦的过程不可以用实线表示！！
33
二、蒸气压缩式制冷的理论循环
工作流程图
qk
高温液体
冷凝器
膨胀阀
低温液汽混合物
高温蒸汽
压缩机 wc
低温蒸汽
气液分离器
蒸发器
q0
34
二．蒸气压缩式制冷的理论循环
内容简介
学习单级蒸气压缩式制冷装置，包括工作原理、 构造、系统设计、工作特性、运行调节问题
学校热能驱动的吸收式制冷（热泵）技术 介绍国内外各种空调用制冷机组、发展方向及
其所涉及的主要技术内容
2
参考文献
陈汝东. 《制冷技术与应用》（第二版）.同济大 学出版社.
彦启森，申江，石文星. 《制冷技术及其应用》 . 中国建筑工业出版社.
制冷剂质量流量 Mr=F0 / q0和体积流量Vr 冷凝器排热量 Mrqk 压缩机功耗 P=MrwC 理论制冷系数εth = F0 /P=q0/wC 制冷效率ηR＝ εth / εc(或εth / εl)
45
三、蒸气压缩式制冷循环的热力计算
非共沸工质在制冷循环中接近劳仑兹循环
lg p t4 t1 t3 t2'
制冷原理 制冷设备
5
一、人工制冷发展历史
1834 年动第一台乙醚活塞制冷机问世 1844年出现空气制冷机 1859 年出现吸收式制冷机 1918 年自动冰箱问世 1923 年发明食品快速冻结 1927 年生产出空调器、空气源热泵1930 年汽车
32
二、蒸气压缩式制冷的理论循环
k T
Tk
3
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膨胀功热量
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S
有摩擦的过程不可以用实线表示！！
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二、蒸气压缩式制冷的理论循环
工作流程图
qk
高温液体
冷凝器
膨胀阀
低温液汽混合物
高温蒸汽
压缩机 wc
低温蒸汽
气液分离器
蒸发器
q0
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二．蒸气压缩式制冷的理论循环
内容简介
学习单级蒸气压缩式制冷装置，包括工作原理、 构造、系统设计、工作特性、运行调节问题
学校热能驱动的吸收式制冷（热泵）技术 介绍国内外各种空调用制冷机组、发展方向及
其所涉及的主要技术内容
2
参考文献
陈汝东. 《制冷技术与应用》（第二版）.同济大 学出版社.
彦启森，申江，石文星. 《制冷技术及其应用》 . 中国建筑工业出版社.
制冷剂质量流量 Mr=F0 / q0和体积流量Vr 冷凝器排热量 Mrqk 压缩机功耗 P=MrwC 理论制冷系数εth = F0 /P=q0/wC 制冷效率ηR＝ εth / εc(或εth / εl)
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三、蒸气压缩式制冷循环的热力计算
非共沸工质在制冷循环中接近劳仑兹循环
lg p t4 t1 t3 t2'
制冷原理 制冷设备
5
一、人工制冷发展历史
1834 年动第一台乙醚活塞制冷机问世 1844年出现空气制冷机 1859 年出现吸收式制冷机 1918 年自动冰箱问世 1923 年发明食品快速冻结 1927 年生产出空调器、空气源热泵1930 年汽车
空调用制冷技术ppt课件
三.制冷剂的热力参数图表 图2-2 1点：临界点 2线：饱和液、饱和汽线 3区：过冷区、两相区、过热区 6条等参数线：等压线、等焓线、
等温线、等容线、等熵线、等 干度线
四.制冷量与制冷系数
单位换算
制冷系数（性能系数cop）
精选ppt课件2021
6
蒸汽压缩制冷原理
一、理想的制冷循环 1.逆卡诺循环： 两个定温和两个绝热过程 特点：无“热”、“力”损失 画出与T-S图对应的P-V图
4.在p-h图上分析蒸发温度，冷凝 温度的影响
精选ppt课件2021
10
三、蒸汽压缩式制冷的实际循环
1.液体过冷对循环的影响 好处：节流损失中的制冷量损失（对节流损
失中的耗功增加无用），制冷系数； 膨胀阀 坏处：设备 ⑴.冷凝温度40℃，蒸发温度-5 ℃，过冷温 度35 ℃，工质R22、R134a，制冷量为 50Kw 求两种情况下单位制冷量的变化，单位容积 制冷量的变化，质量流量的变化、容积流量 的变化，制冷系数的变化。 ⑵.是否过冷度越低越好？！
精选ppt课件2021
18
三、对环境的 影响 1.对臭氧层的影响 ODP：臭氧层破坏指数 R11=1
氯
以R11为例：
Ccl3F+紫外线-----Ccl2F+cl
Cl+O3-----clo+O2
Clo+O-----Cl+ O2
Clo+NO-----N02+Cl 一个氯原子由于连锁反应可破坏上万 个O3原子 O3被破坏---紫外线对地球的辐射大 所以，皮肤癌和白内障上升
20
四、混合制冷剂
为提高制冷机的性能，扩大制冷 机的使用范围，需要不断寻找新的工 质。由于纯工质在性质和品种规格上 的局限性，不能完全满足要求，发展 了混合制冷工质。
空调用制冷技术_课件
2017/9/29 35
(1)、回热式蒸气压缩式制冷循环工作流程及理论循环
工作流程
2017/9/29
理论循环
36
(2)、回热对蒸气压缩式制冷性能的影响
采用回热循环，一方面可使液态制冷剂再冷，单位质量制
冷功率增加( Δq0= h4-h4´= Δ4bb´4´4);同时又能保证压缩机吸 入具有一定过热度的制冷剂蒸气
2017/9/29 16
冷凝器、蒸发器、冷水机组
2017/9/29
17
第二节 蒸汽压缩式制冷的理论循环
采用干压缩过程可以增加 单位质量制冷能力，由于 压缩终状态是过热蒸气， 压缩机功耗大，制冷系数 低，降低程度称为过热损 失 蒸气压缩式制冷理论循 环的两种损失 节流过程带来的节流损失； 干压缩所产生的过热损失； 有传热温差的热交换
h3 h4 224.084kJ / kg
h1 h4 4.88 h2 h1
2017/9/29
28
蒸汽压缩式制冷的理论循环的热力计算
例1-2 以HFC134a为制冷剂的制冷装臵，其制冷量Ｑ＝ 41686 kJ/h。制冷循环的工作条件是：冷凝温度为30℃ ，过冷度Δt ＝5℃,蒸发温度为-15℃，压缩机的吸气温 度t1＝-5℃,试求： （1）单位质量制冷量；（2）每小 时的循环量qm；(3)制冷剂在冷凝器中每小时的放热量； （4）压缩机每小时消耗的理论功W和功率N；（5）制冷 系数ε。 例1-3见教材例1-4
2017/9/29 25
蒸汽压缩式制冷的理论循环的热力计算
5.制冷系数 单位质量制冷量与理论比功之比，即理论循环的收益和代 价之比，称为理论循环制冷系数，用0表示，
6.制冷效率ηR 制冷效率可以评价制冷剂热力学能对制冷系数的影响， 是理论循环制冷系数与考虑了传热温差的理想制冷循环 制冷系数之比。
(1)、回热式蒸气压缩式制冷循环工作流程及理论循环
工作流程
2017/9/29
理论循环
36
(2)、回热对蒸气压缩式制冷性能的影响
采用回热循环，一方面可使液态制冷剂再冷，单位质量制
冷功率增加( Δq0= h4-h4´= Δ4bb´4´4);同时又能保证压缩机吸 入具有一定过热度的制冷剂蒸气
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冷凝器、蒸发器、冷水机组
2017/9/29
17
第二节 蒸汽压缩式制冷的理论循环
采用干压缩过程可以增加 单位质量制冷能力，由于 压缩终状态是过热蒸气， 压缩机功耗大，制冷系数 低，降低程度称为过热损 失 蒸气压缩式制冷理论循 环的两种损失 节流过程带来的节流损失； 干压缩所产生的过热损失； 有传热温差的热交换
h3 h4 224.084kJ / kg
h1 h4 4.88 h2 h1
2017/9/29
28
蒸汽压缩式制冷的理论循环的热力计算
例1-2 以HFC134a为制冷剂的制冷装臵，其制冷量Ｑ＝ 41686 kJ/h。制冷循环的工作条件是：冷凝温度为30℃ ，过冷度Δt ＝5℃,蒸发温度为-15℃，压缩机的吸气温 度t1＝-5℃,试求： （1）单位质量制冷量；（2）每小 时的循环量qm；(3)制冷剂在冷凝器中每小时的放热量； （4）压缩机每小时消耗的理论功W和功率N；（5）制冷 系数ε。 例1-3见教材例1-4
2017/9/29 25
蒸汽压缩式制冷的理论循环的热力计算
5.制冷系数 单位质量制冷量与理论比功之比，即理论循环的收益和代 价之比，称为理论循环制冷系数，用0表示，
6.制冷效率ηR 制冷效率可以评价制冷剂热力学能对制冷系数的影响， 是理论循环制冷系数与考虑了传热温差的理想制冷循环 制冷系数之比。
空调与制冷技术(清华大学)课件——第一讲绪论
z 大型公共建筑：1.25%的面积消耗10％的建筑能 耗，而且新建大型公共建筑在快速增加
32
世世界界主各要国国家人年均人建均筑建能筑能耗耗[k[WkWhh//((人人年.年)])] Annual building energy consumption per capita [kWh/(cap⋅a)]
15.2
办公楼 49.7 33.3 2.7
17
医院 30.3 13.9 41.8
14
35
存在的问题（2）
z 都市环境污染
– 空调排热造成的城市热岛效应 – 空调室外设备产生的噪声污染 – 地球温室效应(CO2排放) – 臭氧层被破坏(CFC物质)
z 病态建筑综合症：建筑的非天然环境影响居住者 健康
24
4
自然通风
机械通风
22℃
29℃
19℃
风机
28℃
25
26
机械通风：有加热
机械通风：有降温，直流式空调
－5℃
18℃
35℃
26℃
加热器
冷却器
27
28
空气调节
35℃
26℃
空气处理 设备变得 更加复杂
z 避免排风浪费能源，把部分室温空气循环使用
z 保证一定量的新鲜空气
29
四、空气调节的分类与处理参数
z 工艺性空调
空调与制冷技术
Air-conditioning & Refrigeration
⎯⎯ 人类进入居 住环境自由王国的 一个重大飞跃
清华大学建筑学院 建筑技术科学系 1
第一讲 绪论
AC & R 的发展历史
世界 中国 今后的展望
2
一．空调的世界历史沿革
32
世世界界主各要国国家人年均人建均筑建能筑能耗耗[k[WkWhh//((人人年.年)])] Annual building energy consumption per capita [kWh/(cap⋅a)]
15.2
办公楼 49.7 33.3 2.7
17
医院 30.3 13.9 41.8
14
35
存在的问题（2）
z 都市环境污染
– 空调排热造成的城市热岛效应 – 空调室外设备产生的噪声污染 – 地球温室效应(CO2排放) – 臭氧层被破坏(CFC物质)
z 病态建筑综合症：建筑的非天然环境影响居住者 健康
24
4
自然通风
机械通风
22℃
29℃
19℃
风机
28℃
25
26
机械通风：有加热
机械通风：有降温，直流式空调
－5℃
18℃
35℃
26℃
加热器
冷却器
27
28
空气调节
35℃
26℃
空气处理 设备变得 更加复杂
z 避免排风浪费能源，把部分室温空气循环使用
z 保证一定量的新鲜空气
29
四、空气调节的分类与处理参数
z 工艺性空调
空调与制冷技术
Air-conditioning & Refrigeration
⎯⎯ 人类进入居 住环境自由王国的 一个重大飞跃
清华大学建筑学院 建筑技术科学系 1
第一讲 绪论
AC & R 的发展历史
世界 中国 今后的展望
2
一．空调的世界历史沿革
空调与制冷技术(清华大学)课件——第一讲绪论
3
一．空调的世界历史沿革（6阶段）
阶段1. 初期：采暖与通风为主
z 1‾4世纪, 古罗马时代, 据考察有将热空气从床 下送入房间的装置
z 18世纪的英国， 由于工业革命的兴起, 城市人 口急剧膨胀，只有一部分人才有取暖
z 19世纪后期，欧洲出现了保持人体舒适和维持 健康的必要的通风换气法规
4
一．空调的世界历史沿革（6阶段）
z 冶金与机械工程
z 公共工程
z 运动场
z 海水淡化
z 污水净化
z 人工降雨
16
z 人工环境工程（空调工程）
一．空调的世界历史沿革（6阶段）
阶段6. 1975年以后：普及与挑战
z 现代空调技术高度发展，无处不在
– 工业建筑：
电子、精密仪器、纺织、烟草、音像制品、 制药、化工、生物⎯⎯决定了产品质量
– 商用建筑：
– 通风：靠建筑设计获得自然通风 – 制冷
z 旧石器时代：收集和利用天然冷量 z 新石器时代：规划和发展天然冷量 z 1815年，BOSTON的Frederic Tudor开始用船向温暖地区运天
然冰。1864年业务遍布南美、远东、中国、菲律宾、印度和 澳大利亚。
– 采暖：烧柴的壁炉 ⇒ 烧柴和煤的铸铁采暖炉 ⇒ 蒸汽集中区域供暖系统
空调与制冷技术
Air-conditioning & Refrigeration
⎯⎯ 人类进入居 住环境自由王国的 一个重大飞跃
清华大学建筑学院 建筑技术科学系 1
第一讲 绪论
AC & R 的发展历史
世界 中国 今后的展望
2
一．空调的世界历史沿革
z 人类基本生存的需要 ⇒ 经济发展的需要 z 早期空调方法
一．空调的世界历史沿革（6阶段）
阶段1. 初期：采暖与通风为主
z 1‾4世纪, 古罗马时代, 据考察有将热空气从床 下送入房间的装置
z 18世纪的英国， 由于工业革命的兴起, 城市人 口急剧膨胀，只有一部分人才有取暖
z 19世纪后期，欧洲出现了保持人体舒适和维持 健康的必要的通风换气法规
4
一．空调的世界历史沿革（6阶段）
z 冶金与机械工程
z 公共工程
z 运动场
z 海水淡化
z 污水净化
z 人工降雨
16
z 人工环境工程（空调工程）
一．空调的世界历史沿革（6阶段）
阶段6. 1975年以后：普及与挑战
z 现代空调技术高度发展，无处不在
– 工业建筑：
电子、精密仪器、纺织、烟草、音像制品、 制药、化工、生物⎯⎯决定了产品质量
– 商用建筑：
– 通风：靠建筑设计获得自然通风 – 制冷
z 旧石器时代：收集和利用天然冷量 z 新石器时代：规划和发展天然冷量 z 1815年，BOSTON的Frederic Tudor开始用船向温暖地区运天
然冰。1864年业务遍布南美、远东、中国、菲律宾、印度和 澳大利亚。
– 采暖：烧柴的壁炉 ⇒ 烧柴和煤的铸铁采暖炉 ⇒ 蒸汽集中区域供暖系统
空调与制冷技术
Air-conditioning & Refrigeration
⎯⎯ 人类进入居 住环境自由王国的 一个重大飞跃
清华大学建筑学院 建筑技术科学系 1
第一讲 绪论
AC & R 的发展历史
世界 中国 今后的展望
2
一．空调的世界历史沿革
z 人类基本生存的需要 ⇒ 经济发展的需要 z 早期空调方法
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狭义 更狭义
四、空气调节的分类与处理参数
1．工艺性空调
应用场合：工业建筑，医院、实验室、演播室 处理参数：温度、湿度、洁净度、风速、压力 控制标准表达方式：空调基数＋允许波动范围
精密仪器制造车间要求： 温度200.1℃，相对湿度 505％；
超大规模集成电路生产车间： 洁净度标准为M 1级 (直径0.1m的尘粒个数<350粒/m3)
人工和机械的手段同时处理空气多 参数(温度、湿度、速度、辐射、空 气质量等)
三、空气调节的定义Airconditioning
方
法
广义
供冷、净化空调： 多参数处理
散热器采暖： 单一温度处理
机械通风： 单一洁净度处理
建筑设计 (绝热、遮阳、蓄热等)
其它自然手段 (自然通风、自然采 光、太阳能采暖等)
房间空调器需要量(万台)
1000
1000
850
800
600
600
400
270
200 8
0 19185 19294 19396 14998 25000
家用能耗设备的增长
/10百0 U户r拥ba有n量families
60
热水器空调器 人均热居水住器面积(人m均2)居住面积
50
40
30
空调器
20
10
0 1996
1900年
已经正式使用并制作出机械冷却 空气的系统
1900年以后 热风系统出现，与冷风系统合并
1900s
美国印刷厂采用风机和喷水室组 成的空调系统，应用于工业建筑
一．空调的世界历史沿革
1902年开利(Willis.H.Carrier)在印刷厂首次应用了空 调装置；
1922年医院有了空调； 1922年, 由
蒸汽集中区域供暖系统
一．空调的世界历史沿革： 采暖与通风
1~4世纪, 古罗马时代, 据考察有将热空气从床 下送入房间的装置
18世纪的英国， 由于工业革命的兴起, 城市人 口急剧膨胀，只有一部分人才有取暖
19世纪后期，欧洲出现了保持人体舒适和维持 健康的必要的通风换气法规
一．空调的世界历史沿革
台%/百户
75 70
63.7
65
60
55
50
199179年97
71.1 191989年98
每百户家 用空调器 拥有量
每百户家用空调器拥有量
Air-conditioner/100 family
90 80 70 60 50 40 30 20 10
0
1996 2000
广州东省 54.9
90
上海 49.8
1997
1998
1999
平m方2米
12
10
8 6
4
2 0 2000
上海上每百海户空调拥有量
台/%百户
75
70
62.2
65
60
55
50
19917年997
68.2
119998年98
重重庆每庆百户空调拥有量
台%/百户
75
70
59.3
65
60
55
50
1199979年7
68.3
199189年98
广广州每东百户省空调拥有量
83
北京 35 62
二、空调在中国的发展
90 80 70 60 50 40 30 20
8 10 0
1977
43 1997
60 1999
90 2003
高等教育发展：设置暖通空调专业的院校
三、空气调节的定义Air-conditioning
广义 狭义
更狭义
获得满意的建筑室内空气环境的手 段。
采用人工或机械的主动手段获得满 意的建筑室内空气环境。不含被动 手段。
96、97年 制冷空调设备总产值约1000亿元，
比80年代末增长近200倍。(其中
大型
空调占冷量1/3，家用占2/3。按
实际
耗电量各占50％。空调器产量
850万
台。)
二空调在中国的发展
90年代中 房间空调 器产品的 类型构成 比例
柜式 7%
窗式 34%
分体 59%
二、空调在中国的发展
家用空调器产量居世界首位
古 希 腊 人 的 采 暖 方 式
一．空调的世界历史沿革
2. 机械空调出现
1805年
蒸汽压缩制冷被提出
1834年
做出了蒸汽压缩制冷机械模型
1850年代初 做了进一步的蒸汽压缩制冷实验
1867年
在San Antonio，D. Holden和 J. Muhl建成蒸汽锅炉驱动的制 冷装置
1890年代中 出现最早的电动压缩机
开利研制出 了第一台离 心式冷冻机
一．空调的世界历史沿革
1907年 在Chicago 的 Congress Hotel采用喷 水室空调系统。首次 应用于民用建筑。
1919－1920 芝加哥一 电影院采用喷水室空 调
一．空调的世界历史沿革
3．现代空调技术高度发展，无处不在：
工业建筑：电子、精密仪器、纺织、烟草、音像制 品、制药、化工、生物决定了产品质量
商用建筑：商场、影剧院、体育设施、写字楼、会 议厅、餐饮设施、娱乐设施决定 了营业额
居住建筑：宾馆客房、住宅、医院病房、幼儿园 决定了居住者的健康
交通工具：飞机、船舶、火车、地铁、汽车 决定了安全与健康
特殊用途：手术室、实验室、果菜储藏、温室、宇 航、军事、核能决定性因素
二、空调在中国的发展
历史
合成纤维生产车间要求：相对湿度552％
四、空气调节的分类与处理参数
1．工艺性空调
清代
“冰窑”冬季贮冰夏季出售
31年
上海纺织厂，深井水作冷 源的喷水室
80年代前 采暖通风、工业空调为主
85年
房间空调器需求量8万台
80年代末 舒适空调大发展，空调设 备总产值约5亿元
二、空调在中国的发展
现状
94年 房间空调器产量约 270万台
95年
全国城镇家用空调普及率8.6台/100 户，部分地区达到15台/100户
1890年代
蒸汽发动机成为制冷和通风(离心 风机)的动力
一．空调的世界历史沿革
1869年D.Holden设计的制冰装置
一．空调的世界历史沿革
1890年代中 期出现的早 期蒸汽驱动 的风机
一．空调的世界历史沿革
1890年代早期的电动制冷压缩机
一．空调的世界历史沿革
1890年代 制作成了由风机和喷水室组成的 空调系统
空调与制冷技术 AC&R
人类进入居住环境自由 王国的一个重大飞跃
第一讲 绪论
一．空调的世界历史沿革
人类基本生存的需要 经济发展的需要
1. 早期空调方法
通风 靠建筑设计获得自然通风。 制冷 1815年，BOSTON的Frederic Tudor开始用船
向温暖地区运天然冰。1864年业务遍布南美、远东、 中国、菲律宾、印度和澳大利亚。 采暖 烧柴的壁炉 烧柴和煤的铸铁采暖炉