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制冷空調單位換算、種類、選型與負荷計算
來源: | 作者:希諾 | 發布時間: 2021-10-08 | 20 次瀏覽 | 分享到:

1、制冷空調常用單位換算

能 量 = 功×時間

1焦耳(j)=1 瓦(w)×1 秒(s)

(1)能量單位:

國制:j、kj;英制:cal、kcal

1 j = 0.2388 cal


(2)功率單位:

國制:w、kw;英制:kcal/h(大卡)

1 kcal/h = 1.163 w

1 kw = 860 kcal/h


(3)馬力(匹)HP 、冷噸 RT :

1 HP = 735 w

1 RT = 3.516 kw =3024 kcal/h

(4)常用壓力單位:兆帕(MPa)、kg/cm2

1MPa=1000千帕(KPa) =10kg/cm2

1bar =1kg/cm2 =0.1MPa=14.70psi

說明:

1、 冷噸:是一個英制的制冷量單位。1冷噸就是在24小時內凍結1噸0℃的水變成0℃的冰,所需要的冷量。美國是采用2000磅(907.2kg )作為一噸。因此1美國冷噸=12659 kj/h;即:1 RT=3.516kw

2、匹與制冷量的關系:在空調工程中1HP指給壓縮機輸入735W的功率所能產生的制冷量。與一般的功率單位匹意義是不一樣的。

這里的1HP 是根據能效比算出來的。日本一般認為空調壓縮機的能效比平均為3.4,則輸入735W的電能所產生的制冷量為2500W。因此可以說1HP空調的制冷量相當于2500W的制冷量,實際上空調用735W的功率來計匹數更合適。

2、制冷原理、制冷劑、載冷劑

(1)制冷原理:

對于蒸氣壓縮式制冷,其工作原理就是使制冷劑在壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器等熱力設備中進行壓縮、放熱、接流和吸熱四個主要的熱力過程,以完成制冷循環,制冷原理大家都比較熟悉,制冷百科這里不做過多的講解。

(2)制冷劑與載冷劑:

制冷劑是制冷裝置中進行制冷循環的工作物質,其工作原理是制冷劑在蒸發器內吸收被冷卻物質的熱量而蒸發,在冷凝器中將所吸收的熱量傳給周圍的空氣或者水,而被冷卻為液體,往復循環,借助于狀態的變化來達到制冷的作用。

氨(NH3 R717):氨最大的優點是單位容積制冷能力大,蒸發壓力和冷凝壓力適中,另外價格便宜,極易購得,特別是冷藏、冷庫等大型制冷設備常采用。

但是氨最大的確定就是有強烈的刺激作用,對人體有危 害,目前規定氨在空氣中的濃度不應大于20mg/m3。氨是可燃物,氨在空氣中的體積百分比達16~25%時,遇火焰就有爆炸的危險。

氟利昂:大多數的氟利昂本身無毒、無臭、不燃,適用于工程建筑或者實驗室的空調制冷裝置,尤其是氟利昂R22。

R22致命缺點在于溫室效應氣體,其溫室效應值比二氧化碳大1700倍,更危險的是會破壞大氣層中的臭氧層。目前R22的替代物是R407C、R410A、R32、還有碳氫制冷劑。這些年R32出了不少事情,這里制冷百科公眾號再次提醒下,R32也是可燃可爆冷媒,記得要抽真空,并且按規范操作。

碳氫制冷劑:很多人對碳氫制冷劑不了解,這里制冷百科多說下碳氫制冷劑。我們常聽說的R290即是碳氫制冷劑的代表,還有R433b、R436a、R600a等都是碳氫制冷劑。碳氫制冷劑主要用于熱泵空調、家用空調和其它小型制冷設備。R290由于其易燃易爆的特性,灌注量受到了限制,安全等級為A3級??扇嫉捏w積分數在2%~10%之間。

碳氫制冷劑優點是對臭氧層無破壞,對地球溫室效應很低,有一定的節能效果(據說在10%-25%,此數據僅做參考,制冷百科未做測試。)

(3)載冷劑:

載冷劑是一種中間物質,如常用的空調冷凍水,其在蒸發器內被冷卻降溫,然后遠距離輸送,來冷卻需要被冷卻的物體。

目前常用的載冷劑有水,它只能用于高于0 ℃的條件,當要求低于0 ℃時。一般采用鹽水,如:氯化鈉或者氯化鈣水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有機化合物的水溶液。

3、制冷壓縮機

目前常用的壓縮機主要有活塞式壓縮機、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機:

活塞式制冷壓縮機:多為中型(標準制冷量60~600KW)和小型(小于60KW),但是由于其噪音大、效率低切容易發生故障,空調使用的已不多,但冷庫上很多使用半封閉活塞壓縮機。

渦旋式制冷壓縮機:目前主要用于小型制冷系統,在家用空調以及商用VRV等小型系統大量使用;

螺桿式制冷壓縮機:具有結構簡單、可靠性高及操作維護方便,另外技術成熟等一系列獨特的優點,已經廣泛應用于制冷、空調和多種工藝流程中 ;

離心式制冷壓縮機:結構簡單緊湊,運動件少,工作可靠,經久耐用運行費用低,一般適用大于500RT的制冷系統中,并且可以實現無級調節,使機組的負荷在30%~100%范圍內工作。

評價制冷壓縮機消耗能量方面先進性的指標:

制冷壓縮機的性能系數COP,即:單位軸功率的制冷量,指壓縮空氣的所耗功率和克服運動機構的摩擦阻力所耗功率。

能效比 EER :單位電動機輸入功率的制冷量大小。此指標考慮到驅動電機效率對能耗的影響。

制冷壓縮機常見問題:

A、蒸氣壓縮制冷機的“液擊”

當有過多的液珠進入壓縮機氣缸后,很難全部立即氣化。這時既破壞壓縮機的潤滑,又會造成液擊,使壓縮機遭受破壞。為防止此類問題發生,應該系統上增加氣液分離器,保證干壓縮。

B、離心式壓縮機的“喘振”

喘振是離心式壓縮機的特性。喘振的主要原因是冷凝壓力過高或者吸氣壓力過低,出現氣體來回倒流撞擊現象。當調節壓縮機制冷能力,其負荷過小時(一般當低于30%時),也會發生喘振現象。發生喘振不但會增大噪聲和振動,也會使高溫氣體倒流充入壓縮機,損壞壓縮機及制冷裝置。

溴化鋰吸收式制冷這里我們不做講解,因為制冷百科用戶做此類設備運維的不多。

4、空調的定義

空調是空氣調節的簡稱,它是利用設備和技術對室內空氣(或人工混合氣體)的溫度、濕度、清潔度及氣流速度進行調節,以滿足人們對環境的舒適要求或生產對環境的工藝要求。

滿足人類或其它生物對舒適感的要求的空調,一般稱之為舒適性空調;而主要用來滿足工藝生產過程和設備的運行要求,及人體的舒適度要求的空調,一般稱之為工藝性空調。

制冷量:單位時間內,空調器在名義制冷工況下從空間區域或房間內排除的熱量。

制熱量:單位時間內,空調器在名義制熱工況下向空間區域或房間內釋放的熱量。

制冷(熱)量:空調器在制冷(熱)運轉單位時間內從密閉空間除去的熱量,法定計量單位W(瓦)。國家標準規定空調實際制冷量不應小于額定制冷量的95%。

輸入功率:空調器在額定工況下進行制冷(熱)運轉時,消耗的功率,單位W。

能效比:又稱性能系數:是反映空調器制冷運轉時,的制冷量與制冷功率之比單位W/W。國家標準規定,2500W空調的能效比標準值為2.65;2500W至多4500W空調的能效比標準值為2.70

噪聲:空凋器運轉時產生的雜音,主要由內部的蒸發機和外部的冷凝機產生。國家規定制冷量在2000W以下的空調室內機噪聲不應大于45分貝,室外機不大于55分貝;2500W的分體空調室內機噪聲不大于48分貝,室外機不大于58分貝。

5、家用中央空調的種類

常用家用中央空調大體可分為三種類型:風冷管道系統、風冷冷/熱水系統、多聯型系統。

風冷管道系統:

優點:風冷管道式中央空調系統價格較低,空調系統可以設有新風裝置,空調設備的管理和維修比較方便。

缺點:風冷管道式中央空調系統不易調節各個房間的溫濕度,并且管道要占用一定的空間,設計時,供回風管的布置將是設計中最為困難的事情,同時,還要注意風系統的分配問題,避免出現送風不均的情況

風冷冷/熱水系統:

風冷冷熱水機組,顧名思義風冷即冷凝器通過空氣冷卻,冷熱水即機組能夠生產冷熱水;即家庭中最常見的戶式水機中央空調系統。

它通過室外主機產生出空調冷/熱水,由管路系統輸送至室內的各末端裝置,在末端裝置處冷/熱水與室內空氣進行熱量交換,產生冷/熱風,從而消除房間空調負荷。它是一種集中產生冷/熱量,分散處理個房間空調系統形式。冷/熱水機組的末端裝置通常為風機盤管。

多聯型系統:

對于這種系統,不用制冷百科多說,大部分都知道。這就是VRV變制冷劑流量系統,它是一種冷劑式空調系統,尤其適合于辦公場所。

VRV系統的一臺室外機通過管路能夠向若干個室內機輸送制冷劑液體。通過控制壓縮機的制冷劑循環量和進入室內各換熱器的制冷劑流量,可以適時地滿足室內冷、熱負荷要求。VRV系統具有節能、高效優點,而且各房間可獨立調節,能滿足不同房間不同空調負荷的需求。

6、中央空調末端設備

空調末端的主要類別:

空調箱:一般有吊頂式、臥式、立式機組

組合式空調箱,根據要求可以有不同的功能段。

風機盤管:主要形式有臥式暗裝(有普通型與高靜壓之分)、立式明裝、卡式吸頂等。

按照冷卻形式分類:

水冷機組

風冷機組

按照提供能量的形式分類:

單冷型

冷暖型

7、機組空調系統的主要設備

水冷機組空調系統的主要設備:

制冷主機

冷卻塔

冷凍水泵

冷卻水泵

補給水泵

水過濾器

膨脹水箱

末端設備

電子水處理儀或全自動軟化水處理裝置。

風冷冷水機組空調系統主要設備:

制冷主機

冷凍水泵

補給水泵

水過濾器

膨脹水箱

末端設備

電子水處理儀或全自動軟化水處理裝置

空調主機的選型:

負荷計算:

根據設計手冊進行詳細的計算。具體計算可參見設計手冊。

單位面積負荷概算法。在實際工程中,有時要求對建筑物空調負荷做一個預先估計,以便估算容量和投資費用,常采用單位面積負荷概算法。各種建筑物的冷熱負荷概算指標可見下表。

主機選擇:

根據計算所得的總冷負荷,參照產品型錄選取設備。

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