家用多聯(lián)系統(tǒng)基礎

1、空調基礎空調基礎 什么是空調什么是空調/ /熱泵？熱泵？就是以就是以少量能量少量能量為代價，將無用的為代價，將無用的低低/ /高溫熱能轉化為有用高高溫熱能轉化為有用高/ /低溫熱低溫熱能的裝置。能的裝置?？照{發(fā)展史空調發(fā)展史空調發(fā)展史空調發(fā)展史1902年，美國人威利斯開利設計了第一個空調系統(tǒng)，1906年他以“空氣處理裝置”為名申請了美國專利。自那以后的20年間，開利的空調逐漸被用來調節(jié)生產過程中的溫度與濕度。并進入諸多行業(yè)，如化工業(yè)、制藥業(yè)、食品及軍火業(yè)。1922年開利工程公司研制成功在空調史上具有里程碑地位的產品離心式空調機，簡稱離心機。離心機最大的特點是效率高，這為大空間調節(jié)空氣打開了大門

2、。從此，人成為空調服務的對象。1928年開利公司推出了第一代家用空調。但因經濟大蕭條和二次大戰(zhàn)，空調一直沒能得到廣泛的應用?？照{發(fā)展史空調發(fā)展史1980年東芝發(fā)明了世界第一臺變頻空調。80年代初期，變頻空調技術在日本開始運用。變頻空調是在普通空調的基礎上選用了變頻專用壓縮機，增加了變頻控制系統(tǒng)的空調。它的基本結構和制冷原理和普通空調完全相同。傳統(tǒng)空調壓縮機依靠其不斷地“開、?！眮碚{整室內溫度，其一開一停之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多電能。變頻空調的主機可以根據房間情況自動提供所需的冷（熱）量；當室內溫度達到期望值后，空凋主機則以能夠準確保持這一溫度的恒定速度運轉，實現“不停機運轉”，從而

3、保證環(huán)境溫度的穩(wěn)定。變頻空調具有節(jié)能、噪音低、溫控精度高、調溫速度快、電壓要求低、環(huán)境溫度要求低等特點?？照{發(fā)展史空調發(fā)展史90年代中期，太陽能空調技術獲得了長足的進步，真空管集熱器和溴化鋰吸收式制冷機大量進入了市場。新式太陽能空調的實現方式主要有兩種，一是先實現光電轉換，再用電力驅動常規(guī)壓縮式制冷機進行制冷。這種實現方式原理簡單、容易實現，但成本高。二是利用太陽的熱能驅動進行制冷，這種制冷方式技術要求高，但成本低、無噪音、無污染。后一種方式正得到越來越廣泛的應用。1998年，變頻空調技術取得了重大突破，日本研制出了直流變頻技術，直流變頻空調性能比交流變頻空調更加優(yōu)異。從這以后，直流變頻空調迅

4、速成為現代空調的主流，目前直流變頻空調已在日本和歐美家用空調市場占90%以上。新冷媒空調進入市場并逐漸替代R22就冷媒空調，開啟對臭氧層“0”污染冷媒時代。 家用中央空調（戶式中央空調）是一種將大型中央空調的全空氣系統(tǒng)和風機盤系統(tǒng)小型化的獨立空調系統(tǒng)。其制冷/制熱原理和結構與大型中央空調基本相同，由一臺主機制冷/制熱，通過風管送風或冷熱水管、或冷媒銅管連接接多個末端出風設備，將冷曖送到不同的區(qū)域，來實現室內空氣調節(jié)的目的?？照{基礎空調基礎1 1風管系統(tǒng)（風系統(tǒng)）風管系統(tǒng)（風系統(tǒng)） 原理：原理：風管系統(tǒng)是以空氣為輸送介質，利用主機集中產生的冷熱量，將從室內的回風集中進行空氣處理，如冷卻、加熱、加

5、濕、去濕、凈化等，再送入室內。（1）分體式風管系統(tǒng) 屬于直接蒸發(fā)式系統(tǒng)，空調容量范圍大致為1280kW，機組具有熱泵功能并配有輔助電加熱，用風管送風，也可以引入新風，具有中央空調功能。（2）整體式風管系統(tǒng) 室外機包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、風機、熱力膨脹閥、換向閥等，室內機只有風管和風口，室內環(huán)境無機械噪聲。安裝時只需將室外機的出風口和回風口同時內風管連接即可。 家用中央空調家用中央空調分類分類風管式系統(tǒng)特點為風管式系統(tǒng)特點為: :初投資較小，便于引入新風，改善室內空氣品質；但風管式系統(tǒng)的空氣輸配系統(tǒng)所占用的建筑物空間較大，還應考慮風管穿越墻體的問題，并且節(jié)能性不高，無法調節(jié)室內溫度，不可單獨

6、調節(jié)。適用范圍：適用范圍：風系統(tǒng)通常適用于大型商場、寫字樓、辦公樓等，在美國大型別墅由于空間大，經常用雷諾士的風系統(tǒng)中央空調。中國家用市場：中國家用市場：不到3%一線品牌一線品牌：雷諾士（家用）、麥克維爾、約克等美系品牌為主。2 2冷熱水系統(tǒng)冷熱水系統(tǒng) 原理：原理：輸送介質通常為水，也有用乙二醇溶液的，空調容量范圍在740kW。它通過室外主機產生出空調冷熱水，由管理系統(tǒng)輸送到室內的各末端裝置，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再分散處理各房間負荷的空調系統(tǒng)形式。 特點：特點：該系統(tǒng)的室內末端裝置通常為風機盤管。目前風機盤管一般均可

7、以調節(jié)其風機的轉速，從而調節(jié)送入室內的冷熱量，因此該系統(tǒng)可以對每個空調房間進行單獨調節(jié)，滿足各個房間不同的空調需求，同時節(jié)能性為空調中最好的，此外，由于冷熱機組的輸配系統(tǒng)所占的空間很小，因此一般不受建筑物層高限制，初投資不高。但是這種系統(tǒng)一般難以引進新風，而且對于溫度的控制精度低，因此對于通常密閉的空調房間而言，其舒適性較差。同時，需要配備機房來放置水泵、主機、分集水器、冷卻塔（地埋管）等冷卻設備。 表現方式多為不同形式的熱泵機組適用范圍：適用范圍：通常用于大型酒店、寫字樓、商場，以及大戶型別墅。中國家用市場：中國家用市場：約25%一線品牌：一線品牌：以美系為主的四大品牌 特靈、麥克維爾、約克

8、、開利。3 3 制冷劑系統(tǒng)（多聯(lián)式空調系統(tǒng)）制冷劑系統(tǒng)（多聯(lián)式空調系統(tǒng)） 原理：原理：輸送介質為制冷劑，采用變冷媒流量技術。類似分體式空調器的室外機，室內是以直接蒸發(fā)式換熱器和風機組成的室內機。室外機通過制冷劑管路向若干個室內及輸送制冷劑。采用變頻技術和電子膨脹閥控制制冷壓縮機的制冷劑的循環(huán)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。 特點：特點：制冷劑系統(tǒng)具有節(jié)能、舒適、安靜、平穩(wěn)等優(yōu)點，而且各房間可獨立調節(jié)，能夠滿足不同房間不同負荷的需求。該系統(tǒng)控制功能更強，但是無法自引新風，只能設獨立新風裝置。 是當下最為普及的家用中央空調形式。 適用范圍：適用范圍：別墅、住宅、公

9、寓、商鋪、小型辦公樓、酒店或做為商業(yè)配套使用。 中國家用市場：中國家用市場：60%。 一線品牌：一線品牌：大金、三菱電機、日立、東芝等日系品牌?？照{原理空調原理空調四大件空調四大件系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。 在整個循環(huán)過程中，壓縮機起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣并造成蒸發(fā)器中低壓力、冷凝器中高壓力的作用；節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流調節(jié)作用并調節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量；蒸發(fā)器是輸出冷量的設備，制冷劑在蒸發(fā)器中氣化，吸收被冷卻物體的熱量，達到制冷的目的；冷凝器是輸出熱量的設備，從蒸發(fā)器中吸取的熱量連同壓縮機所消耗的功都轉換成熱量在冷凝器中被冷卻介質帶走。制冷循環(huán)制冷循環(huán)制冷劑制冷劑 （冷媒介質

10、）（冷媒介質） 制冷劑是制冷裝置中進行制冷循環(huán)的工作物質，其工作原理是制冷劑在蒸發(fā)器內吸收被冷卻物質的熱量而蒸發(fā)，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(huán)，借助于狀態(tài)的變化來達到制冷的作用。制冷系統(tǒng)的四大部件制冷系統(tǒng)的四大部件 壓縮機-冷凝器-節(jié)流裝置-蒸發(fā)裝置壓縮機是制冷裝置中的主要設備，通常稱為制冷裝置中的主機。它的主要作用就是推動制冷劑在系統(tǒng)內流動，完成制冷循環(huán)。IPLV IPLV I Integrated P Part L Load V Valve (Cooling)制冷綜合性能系數IPLVIPLV（C C） = = 0.05EER1+0.05EER1+0

11、.30EER2+0.30EER2+0.40EER3+0.40EER3+0.25EER40.25EER4 （100%負荷） （75%負荷） （50%負荷） （25%負荷）適用于適用于 : : 多聯(lián)式空調機組多聯(lián)式空調機組性能系數性能系數 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（卡）、kcal（大卡） 1 j = 0.2388 cal (2)功率單位： 國制：w、kw；英制： kcal/h(大卡/h） 1 kcal/h = 1.163 w 1 kw = 860 kcal/h 習慣上的常用單位：馬力（匹）HP 、冷噸 RT 1 H

12、P 2.8kW (中小型空調制冷機組的制冷量） 1 RT 3.516 kw 3024 kcal/h （大型空調制冷機組的制冷量）1.1. 制冷（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）。2. 2. 綜合能效比綜合能效比 IPLVIPLV值值 IPLV是綜合部分負荷性能系數的英文縮寫，它基于規(guī)定的IPLV工況下機組部分負荷的性能系數值，按照機組在各種負荷下運行時間的加權因素，通過IPLV公式得到的數值。IPLV值越高，系統(tǒng)就越節(jié)能。3. 3. 噪聲噪聲空凋器運轉時產生的雜音，主要由內部的蒸發(fā)機和外部的冷凝機產生。國家規(guī)定制冷量在2000W以下

13、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。 舒適舒適節(jié)能節(jié)能環(huán)保環(huán)保制冷劑制冷劑制冷劑制冷劑的的性質性質（1）具有環(huán)境可接受性。制冷劑的臭氧破壞指數(ODP)和溫室效應指數(GWP)為零或盡可能小。 （2）熱力性質滿足指定的使用要求。就是說制冷劑在指定的溫度范圍進行制冷循環(huán)時，循環(huán)特性較滿意。它包括壓力和壓力比適中(高壓不過高；低壓無負壓；壓力比不過大)；單位容積制冷量和單位質量制冷量較大；排氣溫度不過高；等熵壓縮的比功小；制冷系數較大。 （3）傳熱性和流動性好?？梢允怪评錂C熱交換設備的尺寸較小(減少重量和材耗)

14、和保證制冷劑流動中的阻力損失小。 （4）化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，使用可靠。 （5）無毒害，無刺激性氣味，不燃、不爆或燃爆性很小，使用安全。 （6）價格便宜，來源廣。制冷劑的發(fā)展史制冷劑的發(fā)展史 在1834年雅各布.帕金斯（Jacob Perkins）建造了首臺實用機器。它用乙醚作制冷劑，是一種蒸氣壓縮系統(tǒng)。二氧化碳(CO2) 和氨(NH3)分別在1866年和1873年首次被用作制冷劑。其他化學制品包括化學氰（石油醚和石腦油）、二氧化硫(R-764)和甲醚，曾被作為蒸氣壓縮用制冷劑。其應用限于工業(yè)過程。多數食物仍用冬天收集或工業(yè)制備的冰塊來保存。 1926年, 托馬斯.米奇尼（Thomas Mi

15、dgely）開發(fā)了首臺CFC（氯氟碳）機器，使用R-12. CFC族（氯氟碳）不可燃、無毒（和二氧化硫相比時）并且能效高。該機器于1931年開始商業(yè)生產并很快進入家用。威利斯.開利（Willis Carrier）開發(fā)了第一臺商用離心式制冷機，開創(chuàng)了制冷和空調的紀元。 制冷劑制冷劑制冷劑的發(fā)展史制冷劑的發(fā)展史 20世紀30年代，一系列鹵代烴制冷劑相繼出現，杜邦公司將其命名為氟利昂（Freon）。這些物質性能優(yōu)良、無毒、不燃，能適應不同的溫度區(qū)域，顯著地改善了制冷機的性能。幾種制冷劑在空調中變得很普遍，包括CFC-11、CFC-12、 CFC-113、CFC-114和HCFC-22. 20世紀50

16、年代，開始使用共沸制冷劑。 60年代開始使用非共沸制冷劑。 空調工業(yè)從幼小成長為幾十億美元的產業(yè)，使用的都是以上幾種制冷劑。到1963年,這些制冷劑占到整個有機氟工業(yè)產量的98%。制冷劑制冷劑制冷劑的發(fā)展史制冷劑的發(fā)展史 到1970年代中期, 對臭氧層變薄的關注浮出水面，CFC族物質可能要承擔部分責任。這導致了1987年蒙特利爾議定書的通過，議定書要求淘汰CFC和HCFC族。新的解決方案是開發(fā)HFC族，來擔當制冷劑的主要角色。HCFC族作為過渡方案繼續(xù)使用并將逐漸淘汰。在19世紀90年代，全球變暖對地球生命構成了新的威脅。雖然全球變暖的因素很多，但因為空調冷柜制冷耗能巨大（美國建筑物耗能約占總

17、能耗的1/3），且許多制冷劑本身就是溫室氣體，制冷劑又被列入了討論范圍。制冷劑制冷劑各類制冷劑特點介紹各類制冷劑特點介紹1 1、氨（R717、NH3）是目前使用最為廣泛的一種中壓中溫制冷劑。氨作為制冷劑的優(yōu)點是：易于獲得、價格低廉、壓力適中、單位制冷量大、放熱系數高、幾乎不溶解于油、流動阻力小，泄漏時易發(fā)現。其缺點是：有刺激性臭味、有毒、可以燃燒和爆炸，對銅及銅合金有腐蝕作用。2 、氟里昂氟里昂是一種透明、無味、無毒、不易燃燒、爆炸和化學性穩(wěn)定的制冷劑。不同的化學組成和結構的氟里昂制冷劑熱力性質相差很大，可適用于高溫、中溫和低溫制冷機，以適應不同制冷溫度的要求。氟里昂12（CF2CL2，R12

18、）：是氟里昂制冷劑中應用較多的一種，主要以中、小型食品庫、家用電冰箱以及水、路冷藏運輸等制冷裝置中被廣泛采用。近年來電冰箱的代替冷媒為R134a。氟里昂22（CHF2CL，R22）：是氟里昂制冷劑中應用較多的一種，主要以家用空調和低溫冰箱中采用。R22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠。 比起現在使用的冷媒（比起現在使用的冷媒（R22 或者或者 R407C），）， 新冷媒（新冷媒（R410A） 具有更好的性能具有更好的性能（大約（大約 47%） 此外，此外， R410A 冷媒是一款環(huán)境領先的新冷媒：冷媒是一款環(huán)境領先的新冷媒： 不會對大氣臭氧層造成破壞不會對大氣臭氧層造成破壞。氟里昂R410a是一

19、種混合制冷劑，它是由R32（二氟甲烷）和R125（五氟乙烷）組成的混合物，其優(yōu)點在于可以根據具體的使用要求，對各種性質，如易燃性、容量、排氣溫度和效能加以考慮，量身合成一種制冷劑。R410A外觀無色，不渾濁，易揮發(fā)，沸點-51.6，凝固點-155；其主要特點有：（1） 不破壞臭氧層。其分子式中不含氯元素，故其臭氧層破壞潛能值（ODP）為0（R22為0.05）。全球變暖潛能值（GWP）小于0.2（R22為0.3）（2） 毒性極低。（3） 不可燃。（4） 化學和熱穩(wěn)定性高（5） 水分溶解性與R22幾乎相同。（6） 是混合制冷劑，由兩種制冷劑組成變頻器變頻器變頻空調是在常規(guī)空調的結構上增加了一個變頻

20、器。壓縮機是空調的心臟，其轉速直接影響到空調的使用效率，變頻器就是用來控制和調整壓縮機轉速的控制系統(tǒng)，使之始終處于最佳的轉速狀態(tài)，從而提高能效比（比常規(guī)的定頻空調節(jié)能20%30%）。變頻空調大體可以分為：交流變頻和直流變頻。交流變頻采用交流變頻壓縮機，2次調節(jié)電壓轉換，從而達到比常規(guī)空調省電的目的。直流變頻采用直流數字變轉速壓縮機，只經過一次電壓轉換，同直流電機類似，去掉了電路中的銅損，故比交流變頻能節(jié)省18-40%的電能，從而體現出直流變頻技術的優(yōu)越性。1 1 節(jié)能節(jié)能：由于變頻空調通過內裝變頻器，隨時調節(jié)空調機心臟壓縮機的運轉速度，從而做到合理使用能源；由于它的壓縮機不會頻繁開啟，會使壓縮機保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，這可以使空調整體達到節(jié)能30%以上的效果。2 2 噪音低：噪音低：由于變頻空調運轉平衡，震動減小，噪音也隨之降低。3 3 溫控精度高：溫控精度高：它可以通過改變壓縮機的轉速來控制空調機的制冷（熱）量。其制冷（熱）量有一個變化幅度，如36級變頻的制冷量變化為360400W，制熱量變化為3006800