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暖通空调系统原理知识讲解

暖通空调系统原理知识讲解

一、管路运行过程

1 蒸发过程

蒸发过程是在蒸发器中进行的。液态制冷剂在蒸发器中蒸发时吸收热量,使其周围的介质温度降低或保持一定的低温状态,从而达到制冷的目的。蒸发器制冷量大小主要取决于液态制冷剂在蒸发器内蒸发量的多少。气态制冷剂流经蒸发器时不发生相变,不产生制冷效应,因而应限制毛细管的节流汽化效应,使流入蒸发器的制冷剂必须是液态制冷剂。另外,蒸发温度愈低,相应的制冷量也略为降低,并会使压缩机的功耗增加,循环的制冷系数下降。

2、压缩过程

压缩过程在压缩机中进行,这是一个升压升温过程。压缩机将从蒸发器流出的低压制冷剂蒸气压缩,使蒸气的压力提高到与冷凝温度对应的冷凝压力,从而保证制冷剂蒸气能在常温下被冷凝液化。而制冷剂经压缩机压缩后,温度也升高了。

3、冷凝过程

冷凝过程在冷凝器中进行,它是一个恒压放热过程。为了让制冷剂蒸气能被反复使用,需将蒸发器流出的制冷剂蒸气冷凝还原为液态,向环境介质放热。

冷凝器按工作过程可分为冷却区段和冷凝区段。冷凝器的入口附近为冷却区段,高温的制冷剂过热蒸气通过冷凝器的金属盘管和散热片,将热量传给周围的空气,并降温冷却,变成饱和蒸气。冷凝器的出口附近为冷凝区段,制冷剂由饱和蒸气冷凝为饱和液体放出潜热,并传给周围空气。

4、节流过程

电冰箱的节流阀是又细又长的毛细管。由于冷凝器冷凝得到的液态制冷剂的冷凝温度和冷凝压力要高于蒸发温度和蒸发压力,在进入蒸发器前需让它降压降温。液态制冷剂通过毛细管时由于流动阻力而降压,并伴随着一定程度的散热和少许的汽化,因此节流过程是一个降压降温的过程。节流汽化的制冷剂量越大,蒸发器中的制冷量就越少,因而必须减少节流汽化。

二:基本工况:制冷、制热和除湿

1、制冷工况

空调器要不断把房间内的多余热量转移到室外,使室内温度保持在一个较低的范围内。它包括两个循环——制冷循环和空气循环。

1)制冷循环

空调器采用蒸气压缩制冷循环方式,它包括压缩、冷凝、节流和蒸发4个热力过程,如图所示。

制冷剂经节流降压后,在室内侧的蒸发器中等压蒸发,吸收潜热,变成低温低压的蒸气,然后经过压缩机压缩,变成高温高压的蒸气,最后在室外侧的冷凝器中冷凝成液体,放出潜热。如此周而复始,不断循环。小型空调器节流装置为毛细管,大、中型空调器节流装置为膨胀阀。

2)空气循环

空气循环是利用机内电风扇强迫室内、室外空气按一定路线对流,以提高换热器的热交换效率。空调器的空气循环包括室内空气循环、室外空气循环和新风系统。下面以窗式空调为例,说明这3种循环。室内空气循环如图2所示。室内空气从回风口进入空调器,通过滤尘网后,进入室内侧蒸发器进行热交换,冷却后再吸入离心风扇,冷风最后由送风口吹回到室内。

2 制热工况

空调器制热方式有两种:

一种是电热,即电流通过电热丝发热;

另一种是热泵制热,即气态制冷剂冷凝放热。在制冷循环中,冷凝器进行的冷凝过程是一个放热过程,蒸发器内进行的蒸发是一个吸热过程,如果将室内侧的蒸发器改作冷凝器,而将室外侧的冷凝器改作蒸发器,空调器就从制冷状态转变为制热状态,而热泵型空调器就是根据这个原理设计的,如图3所示。空调器制冷系统中,加一个电磁四通换向阀,以切换高低压制冷剂在管道中的流向,使空调器既能制冷,又能制热。

3、除湿工况

空调器在制冷工况时,蒸发器盘管表面的温度往往低于空气的露点温度,因而室内循环空气流经蒸发器时,空气中的水蒸气就会冷凝成水,落在积水盘上,排出室外,从而使室内空气的含湿量降低。所以,空调器制冷运行时兼有除湿作用。但由于室内空气含湿量减少,绝对湿度降低,并不等于相对湿度也降低。而影响舒适性空调质量的湿度指标是相对湿度而不是绝对湿度,因而有些空调器增加了独立除湿功能。

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日期:2022-06-17 17:52:46