空调的基本概念
一、什么是空调？
1、概念：空调是空气调节的简称，是使室内的温度、湿度、风速、噪声、压力、洁净度等参数保持在一定范围内的技术。所要求的数值的大小和允许波动范围，则视各种工业建筑和民用建筑的类别和性质而有所不同。 湿度：是相对湿度，是指一定温度及一定空间的空气中水蒸汽量和饱和水蒸汽量之比。国家标准中规定用%表示，但人们习惯上常表示为：%RH，如45%RH。相对湿度表示空气接近饱和的程度。
经实验测定，各种条件下适宜的相对湿度为：
人类活动 45%-65%
最有利的防病、治病环境 40%-55%
空气调节系统一般由空气处理设备、空气输送管道以及空气分配装置组成。根据需要，它能 组成许多不同形式的系统。
2、空调的使用场所：
生产工艺需要：纺织工业、印刷工业、食品工业、卷烟工业、粮食仓库等
公共建筑：大会堂、展览馆、影剧院、图书馆、游泳馆、医院、宾馆、餐厅、商场等。
宇山自动化科研过程需要：控制室、计量室、检验室、计算机房等，要求室内温度、湿度的上下波动范围，气流速度不大于或不小于一定范围，室内含尘浓度不得超过某个数值。这就需要恒温恒湿机组来实现。
制药工业和医院的手术室、烧伤病房等，不仅对室内温湿度有要求，还要求不超过一定的含尘浓度，而且规定所含细菌数的最大限度。这就是无菌净化空调的任务。
我国空气调节的应用越来越广泛，空调的耗能量也越来越大。一些先进国家统计的空调能耗，包括采暖通风在内，已占全国能耗的30%左右。所以日常生活中我们应该从我做起，节约能源。
二、空调系统的分类
(一)、按空气处理设备的位置情况划分
1、集中系统：集中进行空气的处理、输送和分配。主要形式为单风管系统、双风管系统。
2、半集中系统：除了有集中空气调节的设备外，还有分散在各个被处理房间的末端设备。例如：末端再热式系统、风机盘管系统。
3、分散系统：每个房间的空气处理设备分别由各自的整体式空调机组承担。主要有单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统。
二）、按使用目的分类
舒适性空调和工艺性空调
舒适性空调：室内温湿度冬季18~22℃，夏季mp3复读机24~28℃，ψ=40~60%
工艺性空调：温湿度基数根据工艺需要和卫生条件确定。
室温允许波动范围≥1℃ 、≤0.5℃ ≤0.1~0.2℃
(三)、按负担室内负荷所用的介质种类来划分
1、全空气系统：是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。主要系统形式有：一次回风系统、二次回风系统。（图示一次回风系统）
2、全水系统：空调房间的热、湿负荷全部由水作为冷、热介质来承担。这种系统一般不单独使用。主要系统形式有：风机盘管系统。
3、空气-水系统：空调房间的热、湿负荷同时用经过处理的空气和水来负担的系统。主要系统形式有：风机盘管+新风空调系统。常用。如宾馆、办公楼等。
4、制冷剂系统：是将制冷系统的蒸发器直接设置在室内来承担房间热、湿负荷的空调系统。如：单元式空调机系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统。 （四）按集中系统处理的空气来源分类
封闭式系统（没有室外新风补充）、直流式系统（全新风系统）、混合式系统（部分新风
系统、一、二回风系统）
三、空调的基本原理（以制冷为例）
制冷系统的基本构成及各部件的作用
单级蒸汽压缩机制冷循环的流程如右图，它由四个基本设备部件组成。
1、压缩机：作用是将蒸发器中的制冷剂蒸汽吸入，并将其压缩到较高的压力，然后排到冷凝器。在这一过程中，压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气的作用，它是整个系统的“心脏”。
2、 冷凝器：冷凝器是一个热交换器。它的作用是将来自压缩机的高压、高温制冷剂蒸气，在冷凝器中与冷却介质（水或空气）进行热交换，冷凝成高压液体。在冷凝过程中制冷剂蒸气放出热量由冷却介质带走。冷凝器主要有壳管式、套管式、翅片式、板式等。
3、 节流机构(膨胀阀)：制冷剂液体流过节流机构时，压力由冷凝压力降低到蒸发压力，一部分液体转化成蒸气，同时温度下降，进入蒸发器。节流机构主要有热力膨胀阀、毛细管、孔板、蝶阀等。
热力膨胀阀由感温包、执行机构、调整机构和阀体组成。感温包设在蒸发器出口，通过感温包感受气态制冷剂的过热度来调节进入蒸发器的制冷剂流量，从而实现制冷机组的自我调节。
4、 蒸发器：蒸发器也是一个热交换器。在蒸发器中经过节流降压后的制冷剂液体吸收被冷却介质（空气、水或盐水等）的热量，从而制取冷量，同时制冷剂也气化，形成的低压低温蒸气被压缩机吸入。蒸发器有壳管式、翅片式、板式等型式。
制冷循环的工作原理
仍以上图为例，压缩机吸入蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气，保持蒸发器内的低压状态，创造了蒸发器内制冷剂不断地在低压下沸腾蒸发的条件；压缩机吸入蒸气经过压缩，其温度、压力升高，创造了制冷剂能在常温下被液化的条件；高温高压制冷剂蒸气排入冷凝器后，其压力在保持不变的情况下被冷却介质（水或空气）冷却，放出热量，并进一步凝结成液体，从冷凝器排出；高压制冷剂液体经过节流机构时，因受阻而使压力下降，导致部分制冷剂液体气化，吸收气化潜热，使其自身的温度也相应降低，成为低温低压的气液混合物，进入蒸发器；在蒸发器中，制冷剂液体在压力不变的情况下，吸收被冷却介质（空气、水或盐水等）的热量（制取冷量）而气化，形成的低压低温蒸气又被压缩机吸入，就这样制冷循环周而复始地不断进行。
由此可见，制冷剂在系统内经过压缩、冷却与冷凝、节流、蒸发四个状态变化过程。其中压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气的作用，它是整个系统的“心脏”。节流阀对制冷剂起节流降压的作用，同时可以调节进入蒸发器的制冷剂流量。蒸发器是吸收热量（制取冷量）的热交换器。冷凝器是输出热量的热交换器，它将制冷剂从蒸发器中吸取的热量以及由压缩功而转换的热量一起传给冷却介质。由于压缩机消耗的功起到补偿作用，因此能够实现由制冷剂将低温物体的热量不断传递给高温物体，达到制取冷量的目的。
四、制冷剂
1、制冷剂和载冷剂
制冷剂是在制冷系统中，完成制冷循环的工作物资（也成制冷工质），对于热泵系统也可称作热泵工质。
载冷剂是间接制冷系统中，用于传递制冷量的中间介质。例如水、盐水、乙二醇等。载冷剂在蒸发器中被冷却后送到冷却设备中，吸收被冷却物体或空间的热量再返回蒸发器，重新被冷却，循环不止，达到制冷目的。
2、制冷剂分类
根据制冷剂的分子结构，可将其分为无机化合物和有机化合物两大类；根据制冷剂的组成可分为单一制冷剂和混合制冷剂。
无机化合物有水、空气、氨、二氧化碳、二氧化硫等。
有机化合物常用的有卤代烃、碳氢化合物及其混合制冷剂。
卤代烃，商品名称叫做氟利昂。卤代烃是饱和碳氢化合物的氟、氯、溴的衍生物的总称。主要是甲烷、乙烷、丙烷和环丁烷的衍生物。卤代烃制冷剂的代码为低温油墨R。
饱和碳氢化合物的分子通式是CmH2m+2，卤代烃分子通式为Cm Hn FP CL q Br r，其原子数之间关系式为:
2m+2=n+p+q+r
卤代烃制冷剂代码R后面的第一位数字为卤代烃分子式中的碳原子数目减去1，即m-1，若碳原子数目为1，则m-1=0，可不写。R后面第二位数字代表卤代烃分子式中的氢原子数目加上1，即n+1; R后面第三位数字代表氟原子数目p。例如二氟二氯甲烷分子式为CF2CL2，对应的编号为R12。
还有R22，R134a等。
混合制冷剂包含有共沸混合制冷剂和非共沸混合制冷剂。主要有蚀刻刀模>精准灌溉系统海棠R407B\R407C紫外可见漫反射光谱等，其中R407C由R23、R125、R134a组成，质量比例分别为23、25、52。所以一旦制冷剂泄漏，无法按比例进行添加。
3、制冷剂的安全和环境性能
3.1 制冷剂应具有可接受的安全性，安全性包括毒性、可燃性和爆炸性。例如氨制冷剂具有一定毒性和爆炸性。氨在空气中体积分数达到0.5~0.6%，人停留半小时就会中毒，达到15~16%时，引起爆炸。
3.2 破环臭氧潜值ODP，表示制冷剂破坏大气臭氧层的大小。其数值以R11的值作为基准数1.0，经过计算模化而得。R22、R134a、R407C对大气臭氧层的破坏值分别为0.055、0、0。
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