《中央空调主机原理》.pdf

蒲公英制药技术论坛 中央空调主机原理 蒲公英制药技术论坛 中央空调原理 • 中央空调 • 中央空调系统由冷热源系统和空气调节系 统组成。制冷系统为空气调节系统提供所 需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制 热系统为空气调节系统提供用以抵消室内 环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调 系统至关重要的部分，其采用种类、运行 方式、结构形式等直接影响了中央空调系 统在运行中的经济性、高效性、合理性。 蒲公英制药技术论坛 逆卡诺循环 • 工作原理 • 根据逆卡诺循环基本原理： • 低温低压制冷剂经膨胀机构节流降压后，进 入空气交换机中蒸发吸热，从空气中吸收大量的 热量Q2； • 蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩 机，被压缩后，变成高温高压的制冷剂（此时制 冷剂中所蕴藏的热量分为两部分：一部分是从空 气中吸收的热量Q2，一部分是输入压缩机中的 电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q1； • 被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器， 将其所含热量（Q1+Q2 ）释放给进入热换热器 中的冷水，冷水被加热到60℃直接进入保温水 箱储存起来供用户使用； • 放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构， 节流降压如此不间断进行循环。 • 冷水获得的热量Q3=制冷剂从空气中吸收的 热量Q2+驱动压缩机的电能转化成的热量Q1， 在标准工况下:Q2=3.6Q1,即消耗1份电能,得到 4.6份的热量 蒲公英制药技术论坛 分解 它由两个等温过程和两个绝热过程组成。假设低温热源（即被冷却 物体）的温度为T0，高温热源（即环境介质）的温度为Tk, 则工质的温 度 在吸热过程中为T0，在放热过程中为Tk, 就是说在吸热和放热过程 中工质与冷源及高温热源之间没有温差，即传热是在等温下进行的，压 缩和膨胀过程是在没有任何损失情况下进行的。其循环过程为： 首先工质在T0下从冷源（即被冷却物体）吸取热量q0，并进行等温 膨胀4-1，然后通过绝热压缩1-2，使其温度由T0升高至环境介质的温度 Tk, 再在Tk下进行等温压缩2-3，并向环境介质（即高温热源）放出热量 qk, 最后再进行绝热膨胀3-4，使其温度由Tk 降至T0即使工质回到初始 状态4，从而完成一个循环。 对于逆卡诺循环来说，由图可知： q0=T0(S1-S4） qk=Tk(S2-S3)=Tk(S1-S4 ） w0=qk-q0=Tk(S1-S4)-T0(S1-S4)=(Tk-T0)(S1-S4 ） 则逆卡诺循环制冷系数εk 为：T0/Tk-T0 由上式可见，逆卡诺循 环的制冷系数与工质的性质无关，只取决于冷源（即被冷却物体）的温 度T0 和热源（即环境介质）的温度Tk；降低Tk，提高T0 ，均可提高 制冷系数。此外，由热力学第二定律还可以证明：“在给定的冷源和热 源温度范围内工作的逆循环，以逆卡诺循环的制冷系数为最高”。任何 实际制冷循环的制冷系数都小于逆卡诺循环的制冷系数。 蒲公英制药技术论坛 卡诺循环 • 卡诺循环(Carnot cycle) 理想气体从状态a （Ｐa，Ｖa，Ｔa ）等温膨胀到状 态b （Ｐb，Ｖb，Ｔb），再从状态b绝热膨胀到状态c （Ｐc，Ｖc，Ｔc ），此后，从状态c等温压缩到状态d （Ｐd，Ｖd，Ｔd ），最后从状态d绝热压缩回到状态a 。 这种由两个等