建筑環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控技術(shù)

建筑環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控技術(shù)姓名：趙XX指導(dǎo)老師：于XX時(shí)間：2016.06.20太陽能空調(diào)太陽能空調(diào)太陽能空調(diào)，就是利用太陽能做能源，溴化鋰制冷機(jī)用水做冷媒的空調(diào)設(shè)備。整機(jī)沒有任何氟利昂類化學(xué)產(chǎn)品，達(dá)到完全無污染和接近零運(yùn)行費(fèi)用。據(jù)有關(guān)專家介紹，太陽能空調(diào)的應(yīng)用正好與季節(jié)相吻合。夏季溫度最高，空調(diào)負(fù)荷最大，需要的制冷量也最大，而此時(shí)陽光輻射最強(qiáng)，太陽能輸出的能量也最大，太陽能空調(diào)提供的冷量也最大。我國太陽能資源豐富，而且陽光輻射較強(qiáng)的時(shí)間也相當(dāng)長，南方每年大約有6-8個(gè)月，北方也有4-6個(gè)月，所以太陽能作能源運(yùn)行空調(diào)應(yīng)該是大有可為的。我國太陽能空調(diào)的發(fā)展起步階段堅(jiān)持階段實(shí)用階段70年代末至80年代初小型氨—水吸收式制冷試驗(yàn)樣機(jī)

80年代中后期至90年代初當(dāng)時(shí)許多技術(shù)難題未能解決,一時(shí)難以看到成效而得不到支持,研究的隊(duì)伍和規(guī)模大大縮小,僅存少數(shù)單位仍堅(jiān)持基礎(chǔ)性研究和機(jī)組試驗(yàn)“九五”計(jì)劃期間國家科技部把“太陽能空調(diào)”列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目,計(jì)劃建成示范性系統(tǒng),以促進(jìn)太陽能空調(diào)的推廣應(yīng)用太陽能空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)季節(jié)適應(yīng)性好環(huán)境污染小噪聲污染小一機(jī)多用，四季常用太陽能空調(diào)在現(xiàn)階段的局限性在強(qiáng)調(diào)太陽能空調(diào)具有諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)看到它現(xiàn)階段存在的一些局限性，以進(jìn)一步加強(qiáng)研究開發(fā)。由于現(xiàn)有太陽能集熱器價(jià)格較高，造成太陽能空調(diào)系統(tǒng)的初始投資偏高。由于太陽能集熱器采光面積及空調(diào)建筑面積的配比受到限制，目前只適用于層數(shù)不多的建筑。大型的溴化鋰吸收式制冷機(jī)，目前尚只適用于單位的中央空調(diào)。太陽能空調(diào)：分為太陽能制冷和太陽能采暖太陽能制冷：指利用太陽能提供動力來驅(qū)動制冷機(jī)制取冷量，并最終實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)。太陽能采暖：利用太陽能集取熱量直接或間接為建筑提供熱量。太陽能空調(diào)太陽能制冷制冷就是使某一系統(tǒng)的溫度低于周圍環(huán)境介質(zhì)的溫度并維持這個(gè)低溫。制冷過程是指從被冷卻系統(tǒng)取出熱量并轉(zhuǎn)移熱量的過程。人工制冷過程是指在外界的補(bǔ)償下將低溫物體的熱量向高溫物體傳送的過程。制冷以使用的補(bǔ)償過程的不同可分為兩大類消耗熱能消耗機(jī)械能太陽能制冷系統(tǒng)的類型太陽能制冷可以通過太陽能光電轉(zhuǎn)換制冷和光熱轉(zhuǎn)換制冷兩種途徑來實(shí)現(xiàn)1、太陽能光電轉(zhuǎn)換：以電能制冷2、太陽能光熱轉(zhuǎn)換：以熱能制冷前一種方法成本太高，以目前的光電池價(jià)格來算，在相同的制冷功率情況下，造價(jià)約為后者的4至5倍。第二種方法除了供冷之外，還能同時(shí)供熱，太陽能的利用率更高。國際上太陽能空調(diào)的應(yīng)用主要是后一種方法。太陽能制冷系統(tǒng)的類型太陽能制冷可以通過太陽能光電轉(zhuǎn)換制冷和光熱轉(zhuǎn)換制冷兩種途徑來實(shí)現(xiàn)1、太陽能光電轉(zhuǎn)換：以電能制冷2、太陽能光熱轉(zhuǎn)換：以熱能制冷前一種方法成本太高，以目前的光電池價(jià)格來算，在相同的制冷功率情況下，造價(jià)約為后者的4至5倍。第二種方法除了供冷之外，還能同時(shí)供熱，太陽能的利用率更高。國際上太陽能空調(diào)的應(yīng)用主要是后一種方法。太陽能光熱轉(zhuǎn)化制冷系統(tǒng)主要有以下幾種類型：太陽能吸收式制冷系統(tǒng)（消耗熱能）太陽能吸附式制冷系統(tǒng)（消耗熱能）太陽能除濕式制冷系統(tǒng)（消耗熱能）太陽能蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)（消耗熱能）太陽能蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)（消耗機(jī)械能）太陽能吸收式制冷系統(tǒng)吸收式制冷的工作原理1.什么是吸收式制冷、吸收劑、制冷劑？

吸收式制冷是利用兩種物質(zhì)所組成的二元溶液作為工質(zhì)來運(yùn)行的，利用工質(zhì)對的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化完成制冷劑的循環(huán)。這兩種工質(zhì)在同一壓強(qiáng)下有不同的沸點(diǎn)，其中高沸點(diǎn)的組分稱為吸收劑，低沸點(diǎn)的組分稱為制冷劑。常用的吸收劑—制冷劑組合有兩種：一種是溴化鋰—水，通常適用于大中型中央空調(diào)；另一種是水—氨，通常適用于小型家用空調(diào)。2.吸收式制冷機(jī)的組成吸收式制冷機(jī)主要由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器等組成。制冷劑回路主要由冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器等組成。吸收劑回路主要由吸收器、發(fā)生器、溶液泵等組成?；窘M成發(fā)生器generator

吸收式制冷機(jī)中，通過加熱析出制冷劑的設(shè)備。

吸收器absorber

吸收式制冷機(jī)中，通過濃溶液吸收劑在其中噴霧以吸收來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣的設(shè)備。*基本組成冷凝器generator

轉(zhuǎn)移熱量—使高壓、高溫制冷劑蒸汽能向高溫環(huán)境自由放熱。

蒸發(fā)器absorber

蒸發(fā)吸熱獲得制冷效果—使低壓制冷劑液體在較低環(huán)境溫度下吸收熱量蒸發(fā)為氣體，從而獲得制冷效果*3.吸收式制冷的工作原理（1）制冷劑循環(huán)

高壓氣態(tài)制冷劑在冷凝器中向冷卻介質(zhì)放熱被凝結(jié)為液態(tài)后，經(jīng)節(jié)流裝置減壓降溫進(jìn)入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器內(nèi)，該液體被氣化為低壓氣態(tài)，同時(shí)吸取被冷卻介質(zhì)熱量產(chǎn)生制冷效應(yīng)*3.吸收式制冷的工作原理（2）吸收劑循環(huán)

在吸收器中，用液態(tài)吸收劑不斷吸收蒸發(fā)器產(chǎn)生的低壓氣態(tài)制冷劑，以達(dá)到維持蒸發(fā)器內(nèi)低壓的目的；吸收劑吸收制冷劑蒸氣而形成的制冷劑一吸收劑溶液，經(jīng)溶液泵升壓后進(jìn)入發(fā)生器；在發(fā)生器中該溶液被加熱、沸騰，其中沸點(diǎn)低的制冷劑氣化形成高壓氣態(tài)制冷劑，進(jìn)入冷凝器液化，而剩下的吸收劑濃溶液則返回吸收器再次吸收低壓氣態(tài)制冷劑。

*

溴化鋰-水溶液是目前空調(diào)用吸收式制冷機(jī)采用的工質(zhì)對。（1）溴化鋰的性質(zhì)

無水溴化鋰是無色粒狀結(jié)晶物，性質(zhì)和食鹽相似，化學(xué)穩(wěn)定性好，沸點(diǎn)很高，極難揮發(fā)，極易溶解于水。此外，溴化鋰無毒、無臭、有咸苦味，對皮膚無刺激。（2）溴化鋰水溶液的性質(zhì)

溴化鋰水溶液的沸點(diǎn)與壓力、溶液濃度有關(guān)，在相同溫度條件下，溴化鋰溶液濃度越大，其吸收水分的能力就越強(qiáng)4.溴化鋰吸收式制冷的工作原理*(a)制冷劑循環(huán)

發(fā)生器中產(chǎn)生的高壓蒸氣在冷凝器中冷凝成高壓低溫液態(tài)水，經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器，在低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。這些過程與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)在冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器中所產(chǎn)生的過程完全相同；

*(b)吸收劑循環(huán)發(fā)生器中流出的濃溶液降壓后進(jìn)入吸收器，吸收由蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷劑蒸氣，形成稀溶液，用泵將稀溶液輸送至發(fā)生器，重新加熱，形成濃溶液。這些過程的作用相當(dāng)于蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中壓縮機(jī)所起的作用。*二、溴化鋰吸收式制冷機(jī)的特點(diǎn)

1.主要優(yōu)點(diǎn)（1）利用熱能為動力，特別是可利用低勢熱能。（2）整個(gè)機(jī)組除功率較小的屏蔽泵外，無其他運(yùn)動部件，運(yùn)轉(zhuǎn)安靜。（3）以溴化鋰水溶液為工質(zhì)，有利于滿足環(huán)保的要求。（4）制冷機(jī)在真空狀態(tài)下運(yùn)行，無高壓爆炸危險(xiǎn)，安全可靠（5）制冷量調(diào)節(jié)范圍廣，可在較寬的負(fù)荷內(nèi)進(jìn)行制冷量的無級調(diào)節(jié)。（6）對外界條件變化的適應(yīng)性強(qiáng)，可在一定的熱媒水進(jìn)口溫度、冷媒水出口溫度和冷卻水溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。*（1）溴化鋰水溶液對一般金屬有較強(qiáng)的腐蝕性，會影響機(jī)組的正常運(yùn)行和使用壽命。（2）溴化鋰吸收式制冷機(jī)的氣密性要求高，即使漏入微量的空氣也會影響機(jī)組的性能，這就對機(jī)組制造提出嚴(yán)格的要求。（3）濃度過高或溫度過低時(shí)，溴化鋰水溶液均易形成結(jié)晶，防止結(jié)晶是溴化鋰吸收式制冷機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中必須注意的重要問題。2.主要缺點(diǎn)*3.溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要附加措施（1）防腐蝕措施

在溴化鋰水溶液中加入緩蝕劑是一種有效的防腐措施。（2）抽氣措施

由于機(jī)組內(nèi)的工作壓力遠(yuǎn)低于大氣壓力，難免有少量空氣滲入，制冷機(jī)必須設(shè)有抽氣設(shè)備。（3）防結(jié)晶措施

一般在發(fā)生器中設(shè)有濃溶液溢流管，它不經(jīng)過換熱器而與吸收器的稀溶液相通。*三、太陽能吸收式制冷的工作原理

1.什么是太陽能吸收式制冷？

所謂太陽能吸收式制冷，就是利用太陽集熱器將水加熱，為吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器提供其所需要的熱媒水，從而使吸收式制冷機(jī)正常運(yùn)行，達(dá)到制冷的目的。*2.太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)的組成

太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)主要由太陽集熱器、吸收式制冷機(jī)、空調(diào)箱（或風(fēng)機(jī)盤管）、鍋爐、儲水箱和自動控制系統(tǒng)等組成。太陽能集熱器可采用真空管太陽集熱器和平板型太陽集熱器。前者可提供較高熱媒水溫度，而后者只能提供較低熱媒水溫度。熱媒水的溫度越高，制冷機(jī)的性能系數(shù)(COP)就越高，空調(diào)系統(tǒng)制冷效率就越高。*

在夏季，被太陽能集熱器加熱的熱水首先進(jìn)入儲水箱，當(dāng)熱水溫度達(dá)到一定值時(shí)，由儲水箱向吸收式制冷機(jī)提供熱媒水；

從吸收式制冷機(jī)流出并已降溫的熱水流回到儲水箱，再由太陽能集熱器加熱成熱水；

當(dāng)太陽能不足以提供高溫?zé)崦剿畷r(shí)，可由輔助鍋爐補(bǔ)充熱量。

吸收式制冷機(jī)產(chǎn)生的冷媒水通過儲冷水箱送往空調(diào)箱（或風(fēng)機(jī)盤管）內(nèi)蒸發(fā)、吸熱，以達(dá)到制冷空調(diào)的目的，之后冷媒水經(jīng)儲冷水箱返回吸收式制冷機(jī)。3.太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)的工作原理*

當(dāng)太陽能不能滿足要求時(shí)，可由輔助燃油鍋爐補(bǔ)充熱量。

在非空調(diào)采暖季節(jié)，只要將太陽能集熱器加熱的熱水直接通向生活用儲水箱中的熱交換器，就可將儲水箱中的冷水逐漸加熱以供使用。

在冬季，同樣先將太陽能集熱器加熱的熱水進(jìn)入儲水箱，當(dāng)熱水溫度達(dá)到一定值時(shí)，由儲水箱直接向空調(diào)箱（或風(fēng)機(jī)盤管）提供熱水，以達(dá)到供熱采暖的目的。*太陽能溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)具有夏季制冷、冬季采暖、全年提供生活熱水等多項(xiàng)功能，在世界各國應(yīng)用較為廣泛。日本不僅生產(chǎn)大型溴化鋰吸收式制冷機(jī)，而且還商品化生產(chǎn)多種規(guī)格的小型溴化鋰吸收式制冷機(jī)，有制冷功率為4.6～174KW的系列產(chǎn)品。我國目前尚未實(shí)現(xiàn)小型溴化鋰吸收式制冷機(jī)的商品化生產(chǎn)，在一定程度上限制了太陽能吸收式空調(diào)的推廣應(yīng)用。*太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)的組成太陽能集熱系統(tǒng)輔助加熱裝置轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)機(jī)組自動控制系統(tǒng)太陽能空氣集熱器全玻璃真空管式空氣集熱器是以全玻璃真空管為吸熱元件的集熱器。它是由聯(lián)集管，支架，真空管和插管來組成的。如圖1所示。從圖2可以看出，聯(lián)集管是由內(nèi)膽，外皮，保溫材料組成。保溫材料是對集熱后的空氣起到保溫的作用。空氣集熱器原理它的基本原理是真空管管壁膜層吸收太陽能的輻射，將光能轉(zhuǎn)化成為熱能。利用風(fēng)機(jī)將低溫空氣強(qiáng)制吹入集熱器，低溫的空氣從左端的內(nèi)管進(jìn)入，由于內(nèi)蓋作為隔板的原因，被迫進(jìn)入各個(gè)插管，當(dāng)?shù)竭_(dá)真空管底部的時(shí)候，在真空管和插管的夾層內(nèi)返回到內(nèi)管和外管的夾層中，在將過真空管的時(shí)候被加熱；進(jìn)入右半邊的時(shí)候，再先經(jīng)過真空管和插管的夾層后進(jìn)入插管，匯流到內(nèi)管內(nèi)后流出。這個(gè)時(shí)候，空氣被加熱兩次。從而得到較高的空氣溫度。太陽能空氣集熱器特點(diǎn)1、升溫塊，2、集熱溫度高，3、不易炸管4、無防凍5、防腐要求低空氣集熱器性能曲線冷卻除濕：利用冷卻方法，使水蒸氣在露點(diǎn)溫度下凝結(jié)分離。壓縮除濕：利用壓縮方法，提高水蒸氣分壓，使之超過飽和點(diǎn)，成為水分分離出來。干燥劑除濕：利用干燥劑的親水性，使水蒸氣在表面水蒸氣分壓力差的作用下，從空氣進(jìn)入干燥劑。常用除濕方法常用除濕方法優(yōu)缺點(diǎn)冷卻除濕優(yōu)點(diǎn)：深度除濕、可控缺點(diǎn)：能耗大、污染壓縮除濕優(yōu)點(diǎn)：深度除濕、除濕量可控缺點(diǎn)：能耗大、對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求高干燥劑除濕優(yōu)點(diǎn)：可利用地品味能源、無污染缺點(diǎn)：除濕量難控制常用固體除濕劑：硅膠、氧化鋁、分子篩等溫吸附曲線右圖：相對濕度吸附率常用液體除濕劑：氯化鋰、氯化鈣、三甘醇等溫吸收曲線左圖新型復(fù)合干燥劑組成：

1、多孔材料

2、吸濕性鹽性能：等溫吸附曲線再生溫度對除濕量的影響太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)形式11、空氣集熱器驅(qū)動太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)形式2太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)3太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)形式4除濕轉(zhuǎn)輪工作原理蒸發(fā)冷卻器太陽能蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)一、蒸汽壓縮式制冷的工作原理

1.什么是蒸汽壓縮式制冷？

蒸汽壓縮式制冷是一種傳統(tǒng)的制冷方式。它是利用沸點(diǎn)很低的制冷劑相態(tài)變化過程所發(fā)生的吸放熱現(xiàn)象，借助于壓縮機(jī)的抽吸壓縮、冷凝器的放熱冷凝、節(jié)流閥的節(jié)流降壓、蒸發(fā)器的吸熱汽化的循環(huán)過程，達(dá)到使被冷對象溫度下降目的的制冷方法*蒸汽壓縮式制冷循環(huán)2.蒸汽壓縮式制冷機(jī)的組成蒸汽壓縮式制冷機(jī)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器等組成，各部分之間用管道連接成一個(gè)封閉系統(tǒng)。*蒸汽壓縮制冷的四要素1、壓縮機(jī)—蒸汽壓縮，抬高蒸汽溫度以實(shí)現(xiàn)向高溫環(huán)境散熱2、冷凝器—實(shí)現(xiàn)散熱，達(dá)到熱量轉(zhuǎn)移的目的3、節(jié)流元件—阻隔系統(tǒng)高低壓腔，以實(shí)現(xiàn)高壓冷凝、低壓蒸發(fā)的效果，同時(shí)控制流量4、蒸發(fā)器—實(shí)現(xiàn)吸熱，達(dá)到對低溫環(huán)境制冷的目的*壓縮機(jī)的作用1、獲得高壓—使制冷劑蒸汽能在高壓狀態(tài)下冷凝為液體；2、獲得高溫—使制冷劑蒸汽溫度高于環(huán)境，能將熱量自由傳遞給環(huán)境，實(shí)現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移

氣體被壓縮，體積減小，分子碰撞幾率增加，即內(nèi)能增加，因此溫度升高。如高壓打氣筒使用過程中溫度會升高。*壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)的心臟—給制冷系統(tǒng)提供制冷劑循環(huán)流動的動力，同時(shí)創(chuàng)造一個(gè)高壓和低壓的環(huán)境。『故障現(xiàn)象』不啟動噪音大『注意事項(xiàng)』防止接線錯(cuò)誤防止壓縮機(jī)電容用錯(cuò)不能空氣運(yùn)行禁止排氣堵死吸氣開啟運(yùn)行不能敞開長期放置*制冷壓縮機(jī)的分類：*圖示為制冷壓縮機(jī)分類及其結(jié)構(gòu)示意簡圖

*活塞連桿式制冷壓縮機(jī)工作原理**活塞斜盤式制冷壓縮機(jī)工作原理*行星制冷壓縮機(jī)工作原理*滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)30年代美國VILTER公司推出效率高、體積小零件少、重量輕*原理：電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動偏心的活塞在汽缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)，在連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中活塞不斷地吸入和壓縮氣體。圖1為吸氣過程。圖2為壓縮過程。圖3為排氣過程及下一個(gè)的吸氣過程。圖4為排氣結(jié)束及下一個(gè)吸氣過程,運(yùn)動過程較活塞式趨于平穩(wěn)和連續(xù)。有排氣閥無吸氣閥。壓縮機(jī)*轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子平衡塊曲軸上缸蓋汽缸活塞下缸蓋葉片壓縮機(jī)*冷凝器的作用1、轉(zhuǎn)移熱量—使高壓、高溫制冷劑蒸汽能向高溫環(huán)境自由放熱。同時(shí)為提高放熱量，必須使制冷劑蒸汽液化冷凝為液體，從而釋放出大量的潛熱。冷凝器向高溫環(huán)境散熱量越大，所獲得的制冷量也會越大。

氣體被冷凝為液體的溫度點(diǎn)與壓力有關(guān)，R22在正常1個(gè)大氣壓下-41℃冷凝，在20個(gè)大氣壓下51℃冷凝。如打火機(jī)氣體。*自然對流空氣冷卻空氣強(qiáng)制對流氨臥式殼管式氟利昂套管式平行流*節(jié)流元件的作用1、阻隔高低壓—使制冷系統(tǒng)分為高壓和低壓兩個(gè)腔體，從而實(shí)現(xiàn)高壓冷凝放熱、低壓蒸發(fā)吸熱。高壓低壓*毛細(xì)管熱力膨脹閥電子膨脹閥*蒸發(fā)器的作用1、蒸發(fā)吸熱獲得制冷效果—使低壓制冷劑液體在較低環(huán)境溫度下吸收熱量蒸發(fā)為氣體，從而獲得制冷效果，并使制冷劑變?yōu)闅怏w后吸入壓縮機(jī)重復(fù)制冷循環(huán)。液體被蒸發(fā)為氣體的溫度點(diǎn)與壓力有關(guān)，R22在正常1個(gè)大氣壓下-41℃蒸發(fā)，在6個(gè)大氣壓下7℃蒸發(fā)，因此可以從27℃環(huán)境中吸收熱量達(dá)到制冷效果。如制冷劑瓶放氣能使瓶子降溫。*臥式滿液式干式殼管式空氣強(qiáng)制對流*3.蒸汽壓縮式制冷的工作原理*27℃40℃室外溫度高于室內(nèi)溫度時(shí)的制冷循環(huán)＞40℃＜27℃*二、太陽能蒸汽壓縮式制冷的工作原理

1.太陽能蒸汽壓縮式制冷與常規(guī)蒸汽壓縮式制冷的區(qū)別

太陽能蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)由熱機(jī)驅(qū)動常規(guī)