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空调系统图,精密空调工作原理图( 二 )

生活百科制冷剂


压缩过程：从压缩机开始，制冷剂气体在低温低压状态下进入压缩机，在压缩机中被压缩，提高气体的压力和温度后，排入冷凝器中 。
冷凝过程：从压缩机中排出来的高温高压气体，进入冷凝器中，将热量传递给外界空气或冷却水后，凝结成液体制冷剂，流向节流装置 。
节流过程：又称膨胀过程，冷凝器中流出来的制冷剂液体在高压下流向节流装置，进行节流减压 。
蒸发过程：从节流装置流出来的低压制冷剂液体流向蒸发器中，吸收外界的热量而蒸发成为气体，从而使外界的温度降低，蒸发后的低温低压气体又被压缩机吸回，进行再压缩、冷凝、节流、蒸发，依次不断地循环和制冷 。单冷型空调器结构简单，主要由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管以及蒸发器等组成 。单冷型空调器环境温度适用范围为18℃～43℃ 。
开机操作
1.根据空调的说明书上的详细描述，按照要求，选择正确的空调运行方式 。具体怎样操作只要按照空调器上的运行方式选择就可以了 。
2.温度的设定 。分为制冷和制热两种设定的方法，制冷时，温度值设定范围在18℃-29℃，同时，室内的温度不能和室外的温度相差太多 。制热运行时，温度值设定范围在25℃-35℃，制热时应高于当时室内温度 。这样空调器开机后，就能判断压缩机是否能正常运行 。
3.如果以上的步骤你都完成了的话，那么，在开启空调器时，空调器就能按选定的运行方式正常运转 。调节好必要的功能后，就可以开机了，那么开机运行后，根据需要可以通过调节风量开关来调节空调器的制冷(热)量 。
空调的工作原理图：

空调系统图,精密空调工作原理图

文章插图
我们在设计空调产品时，往往都是设定一个制冷工况，制热工况你是如何确定的呢？你是根据经验，还是领导或老工程师传教所得 。那你有没有想过这些所谓的经验又是如何得出，而且具有通用性吗？当然，我这里所说的工况指的是氟路系统的，水路系统的工况，标准里都有说明 。
下面我们就利用Excel软件进行简单的计算，得出合理的制热工况，以便在设计阶段合理设计选择换热器 。以下的计算均以水水热泵机组为基准 。水路系统的工况依据《GB/T 18430.1-2007 蒸气压缩循环冷水机组 第1部分：工业或商业用及类似用途的冷水机组》和《GB/T 19409-2013 水源热泵机组》设计，具体见标准截图 。
首先我们来理解标准18430和19409中的流量说明，这个也是以下计算里特别注意的地方 。
如果单独的看标准18430，很难理解0.172/0.215/0.134的含义，如果结合标准19409中“a采用名义制冷工况确定的单位制冷量水流量”就可以很好理解了 。为方便说明流量确定问题，我举个例子，大家就非常明白了 。
假设一个系统的名义制冷量为10kW，那么名义制冷时使用侧的水流量就为
10kW*0.172m3/=1.72 m3/h，
热源侧的水流量就为
10kW*0.215m3/=2.15 m3/h 。
还是这个系统，名义制热量为12.8 kW，那么名义制热时使用侧的水流量就为
12.8kW*0.172m3/=2.202 m3/h，
热源侧的水流量就为
12.8kW*0.134m3/=1.715 m3/h 。
这个例子是说明标准18430里流量的确定 。接下来我们再说说标准19409里流量的确定 。从两个标准上可以发现19409里水环式名义制冷工况与18430的名义制冷工况一致 。那我们就用刚才的例子往下说 。还是看标准19409中“a采用名义制冷工况确定的单位制冷量水流量”这句话，还是这个系统，水环式名义制热量为15.6 kW，那么名义制热时使用侧的水流量就为
15.6kW*0.172m3/=2.6832 m3/h，
热源侧的水流量就为
15.6kW*0.215m3/=3.354 m3/h 。
其中0.172和0.215就是水环式名义制冷工况确定的单位制冷量水流量 。
流量问题已经确定，下面我们就来说说如何来确定设计工况 。
一开始我们说了制冷工况都是设计者设定的，我们就拿最常见的蒸发器出水7℃，假定传热温差5℃，则蒸发温度2℃，假定冷凝器传热温差也为5℃，那么冷凝温度就是冷凝出水温度+5℃ 。一般水路换热器传热温差相对恒定，在以下的计算里，均以5℃恒定传热温差为基准 。如果你设计的是高能效机组，你可以将传热温差减小 。
我用大家都熟知的能量守恒来计算，简单直观 。就是说空调系统水侧热量的得失和氟侧热量的得失相等 。
Q=cmΔt=f(te,tc)，水侧的换热量为水的比热*水的质量流量*水侧进出水的温差确定的，而氟侧的换热量是由蒸发温度及冷凝温度一个变量的函数关系确定的 。一提到双变量函数，大家第一时间就觉得有点复杂，其实这个函数每个压缩机厂家都可以提供 。这个函数足够我们设计之初确定设计工况的计算精度，而且可以简单的应用于Excel中，非常方便实用 。

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