(完整版)空调系统冷热源
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14种冷热源及空调系统特点介绍
【总结篇】14种冷热源及空调系统特点介绍2015-03-17 10:25 专业分类：暖通空调浏览数:56714种冷热源及空调系统特点介绍目录：一、常规电制冷空调系统二、冰蓄冷空调系统三、水源热泵空调系统四、电蓄热空调系统五、风冷热泵空调系统六、溴化锂空调系统七、VRV空调系统八、热泵空调系统九、空气源热泵空调系统十、大温差低温送风空调系统的特点十一、变风量空调系统的特点十二、冰蓄冷与水源热泵的结合十三、水蓄冷系统十四、温湿独控空调系统系统正文：一、常规电制冷空调系统目前使用较多的空调形式，经过一个多世纪的发展，制冷主机的形式多种多样，具有制冷效率高等的优点，它有如下特点：优点：1）系统简单，占地比其他形式的稍小。
2）效率高，COP（制冷效率）一般大于5.3。
3）设备投资相对于其它系统少。
不足之处：1）冷水机组的数量与容量较大，相应的其他用电设备数量、容量也增加，运动设备的增加加大了维护、维修工作量。
2）总用电负荷大，增加了变压器配电容量与配电设施费。
3）所使用电量均为高峰电，不享受峰谷电价政策，运行费用高。
4）在拉闸限电时出现空调不能使用的状况。
2003、2004年夏季空调主机减半运行，造成大部分中央空调达不到效果。
5）运行方式不灵活，在过渡季节、节假日或休息时间个别区域供冷，需要开主机运行，形成大马拉小车，浪费了机组的配置能力，增加了运行费用。
6）对于大型区域供冷系统较难实现较好的供冷（供水温度不能降低），管网的投资大、输送能耗高、空调品质差。
二、冰蓄冷空调系统冰蓄冷空调是在常规水冷冷水机组系统的基础上减小制冷主机容量增加蓄冰装置，利用夜间低谷低价电力时段将冷量通过冰的形式储存起来，白天需要供冷时释放出来。
该技术在二十世纪30年代开始应用于美国，在70年代能源危机中得到发达国家的大力发展。
从美国、日本、韩国、台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看，冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。
比如，韩国明令超过2000㎡建筑，必须采用冰蓄冷或煤气空调，日本超过5000㎡的建筑物，就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。
空调系统的冷热源PPT
建筑特点
环境因素
建筑物的结构、用途、规模等因素会影响 冷热负荷和空调系统设计，进而影响冷热 源的选择。
周边环境、环保要求、城市规划等因素也 需要考虑，以确定对冷热源的影响和限制 。
03 常见冷热源设备
常见冷源设备
机械制冷
使用制冷剂在封闭系统中循环，通过蒸发和冷凝过程 产生冷气。常见于家用和商用空调系统。
智能化控制技术
智能传感器
利用智能传感器实时监测室内外温湿度、空气质量等参数，实现 空调系统的自适应调节。
远程控制
通过手机APP或智能家居系统实现空调系统的远程控制，方便用 户随时随地调节室内环境。
人工智能技术
利用人工智能算法对空调系统进行优化控制，提高系统能效和舒 适度。
05 冷热源技术的实际应用案 例
系统的运行，以实现温度、湿度的调节。
空调系统的分类
集中式空调系统
通过集中式制冷站提供冷热源，通过管道将 处理过的空气送至各个房间。
分散式空调系统
在每个房间安装独立的空调设备，如分体式 空调、窗式空调等。
变风量空调系统
通过改变送风量来调节室内温度，以实现节 能。
地源热泵空调系统
利用地下土壤温度相对稳定的特点，通过地 源热泵技术实现冷热源的转换。
冰蓄冷系统
利用冰水蓄冷，在需要时释放冷气。适用于大型建筑 或区域供冷系统。
液态氮或二氧化碳
利用极低温的氮气或二氧化碳进行制冷。常见于工业 和科学实验领域。
常见热源设备
燃气锅炉
利用燃气燃烧产生热量，通过热 交换器传递给水或其他媒介，再 通过循环系统将热量传递给室内。
电热锅炉
利用电能转换为热能，通过电热元 件产生热量。常见于小型供暖系统 或家用取暖器。
空调冷热源分解课件
空调冷热源的重要性
01
冷热源是决定空调系统性能和效 率的关键因素，其选择和设计直 接影响到建筑物的能耗和室内环 境质量。
02
合理的冷热源配置可以降低建筑 能耗，提高室内环境的舒适度， 同时也有助于实现节能减排和绿 色建筑的目标。
空调冷热源的类型
集中式冷热源
包括大型冷冻站、热力站等，通过集 中供应冷/热量来满足大面积的冷/热 需求。
单击此处添加正文，文字是您思想的提一一二三四五 六七八九一二三四五六七八九一二三四五六七八九文， 单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最终 呈现发布的良好效果单击此4*25}
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空调冷热源的发展趋势
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(完整版)空调冷热源
变频VRV空调存在的问题
系统稳定性问题 制冷剂分配问题 小负荷运行问题 制冷剂泄漏问题
33
3.风冷式热泵(直接蒸发式)
应用特点
冷热同源 适用于冬季室外温度适宜地区 冬夏负荷匹配问题 技术经济分析：与燃气、电热等比较
34
35
4.地源热泵
36
➢ 节能：性能系数较高， 节省运行费用25～50 ％；
第五章 空调冷热源
第一节 空调冷热源的选择
一.冷热源选择的一般原则
空调系统人工冷热源一般采用集中设 置的冷（热）水机组和供热、换热设备。其 机型和设备的选择须按安全性、经济性、先 进性、适用性的原则，根据建筑物的空调规 模、用途、冷热负荷、 所在地区的气象条件、 能源结构、 政策、价格及环保规定等情况， 按下列要求通过综合论证确定:
5
第二节 蒸汽压缩式制冷
一．蒸汽压缩式制冷机组的类型
涡旋式 往复(活塞)式 螺杆式 离心式
6
二．活塞式压缩机
优点
热效率高，尤其在偏离设计工况时 装置系统相对简单，材料和加工要求低 技术成熟
缺点
本身结构复杂 制冷量较小，一般用于中(60～600kW)小(<60kW)
型制冷机 转动时有振动，输气不连续，气体压力有波动
7
二．活塞式压缩机
8
全封闭活塞压缩机
9
高速多缸活塞式冷水机组
10
三．螺杆式压缩机
1.螺杆式压缩机的特点(与活塞式压缩机比)：
采用喷润滑油或喷冷凝液冷却，排气温度低(近似等温压 缩)
容积效率高 单级压缩比大(20：1) 大中型机组，70～4600kW 负荷调节能力强，10～100％
系统稳定性问题 制冷剂分配问题 小负荷运行问题 制冷剂泄漏问题
33
3.风冷式热泵(直接蒸发式)
应用特点
冷热同源 适用于冬季室外温度适宜地区 冬夏负荷匹配问题 技术经济分析：与燃气、电热等比较
34
35
4.地源热泵
36
➢ 节能：性能系数较高， 节省运行费用25～50 ％；
第五章 空调冷热源
第一节 空调冷热源的选择
一.冷热源选择的一般原则
空调系统人工冷热源一般采用集中设 置的冷（热）水机组和供热、换热设备。其 机型和设备的选择须按安全性、经济性、先 进性、适用性的原则，根据建筑物的空调规 模、用途、冷热负荷、 所在地区的气象条件、 能源结构、 政策、价格及环保规定等情况， 按下列要求通过综合论证确定:
5
第二节 蒸汽压缩式制冷
一．蒸汽压缩式制冷机组的类型
涡旋式 往复(活塞)式 螺杆式 离心式
6
二．活塞式压缩机
优点
热效率高，尤其在偏离设计工况时 装置系统相对简单，材料和加工要求低 技术成熟
缺点
本身结构复杂 制冷量较小，一般用于中(60～600kW)小(<60kW)
型制冷机 转动时有振动，输气不连续，气体压力有波动
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二．活塞式压缩机
8
全封闭活塞压缩机
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高速多缸活塞式冷水机组
10
三．螺杆式压缩机
1.螺杆式压缩机的特点(与活塞式压缩机比)：
采用喷润滑油或喷冷凝液冷却，排气温度低(近似等温压 缩)
容积效率高 单级压缩比大(20：1) 大中型机组，70～4600kW 负荷调节能力强，10～100％
空调系统的冷热源
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4
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5
2
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10
9
8
加油
水
6 7
2 1
图 4 -48 L S L G F 5 0 0 型 螺 杆 式 冷 水 机 组 制 冷 系 统
1 -冷 凝 器 2 -节 流 阀 3 -蒸 发 器 4 -吸 气 过 滤 器 5 -螺 杆 式 压 缩 机 6 -油 分 离 器 7 油 冷 却 器 8 -油 压 调 节 阀 9 -油 粗 滤 器 1 0 -油 泵 11 -油 精 滤 器 12 -四 通 阀 13 四 通 电 磁 阀 1 4 、 1 8 -油 温 控 制 器 1 5 -精 滤 器 前 后 压 差 控 制 器 1 6 -油 压 差 控 制 器 1 7 -高 低 压 力 控 制 器
2 1
987 6
4 3
5
图4-49 离心式冷水机组外形
图6-49 离心1-式压缩冷机水2-冷 机凝器 组3外-蒸发 形器4-滤油器5-油冷却器6-油箱7-电动机8-油泵9-增速箱 1-压缩机 2-冷凝器 3-蒸发器 4-滤油器 5-油 冷却器 6-油箱 7-电动机 8-油泵 9-增速箱
3
4 2
8
（2）整体性好，可露天安装，不占 用有效建筑面积作机房；采用风冷， 省去了冷却塔及冷却水系统；冬季运 行时，利用的是大气中的自然能，较 之简单的直接电加热供暖COP值高。
（3）主要缺点是夏季采用风冷冷凝器，冷 凝压力高，COP值比水冷机组低；冬季运行 时，其制热能力随室外空气温度的降低而下 降。在低温地区当供暖能力不足时，还需要 辅助热源供暖。室外空气温度过低时，机组 回油也是个值得注意的问题。风冷热泵机组 的最大短处在于其空气侧换热器要求的换热 面积大，所以设备价格昂贵。
空调系统冷热源 ppt课件
（2）卡诺循环的热效率总是小于1，不可能等于1。 （3）当T1=T2时，即只有一个热源，则热效率等于0。即指单一热源
的热发动机是不可能存在的，必须存在温差。 （4）卡诺循环的热效率与工质的性质无关。
卡诺循环是一种理想的可逆循环。在实际过程中，无法实现没有温差 下的等温传热过程，也不可能实现没有摩擦损失的等熵过程。
可逆状态下的卡诺循环发动机是无法实现的。
ppt课件
空调系统冷热源
ppt课件
1
什么是空调冷热源
1.家用空调系统
ppt课件
2
家用空调制冷原理
制冷循环系统：
外界空气
低
压缩机
高温高压蒸气（高温高压蒸气）
冷凝器
高
压 （压缩）
压
蒸
液
气
蒸发器
体
节流装置
低压液体
（节流降压）
室内空气
ppt课件
3
2.中央空调制冷系统
ppt课件
4
中央空调制冷系统
ppt课件
5
中央空调制冷系统
ppt课件
7
空调系统冷热源
冷热源指根据条件需要能够提供大量冷量、热量 的机械设备。
例如：大型建筑中 冷源指：冷水机组供冷 热源指：锅炉供热
ppt课件
8
空调冷热源工程
提纲
一、冷源设备 二、热源设备 三、冷热水机组 四、冷热源辅助设备 五、空调冷热源的选择与评价
ppt课件
9
一、冷源设备
1.制冷剂：
到多少？怎样提高
热效率？
ppt课件
20
1. 卡诺循环
卡诺循环是在一定温限范围内热效率最高的循环。 有两个等温过程和两个等熵（绝热）过程组成的循环系统。
的热发动机是不可能存在的，必须存在温差。 （4）卡诺循环的热效率与工质的性质无关。
卡诺循环是一种理想的可逆循环。在实际过程中，无法实现没有温差 下的等温传热过程，也不可能实现没有摩擦损失的等熵过程。
可逆状态下的卡诺循环发动机是无法实现的。
ppt课件
空调系统冷热源
ppt课件
1
什么是空调冷热源
1.家用空调系统
ppt课件
2
家用空调制冷原理
制冷循环系统：
外界空气
低
压缩机
高温高压蒸气（高温高压蒸气）
冷凝器
高
压 （压缩）
压
蒸
液
气
蒸发器
体
节流装置
低压液体
（节流降压）
室内空气
ppt课件
3
2.中央空调制冷系统
ppt课件
4
中央空调制冷系统
ppt课件
5
中央空调制冷系统
ppt课件
7
空调系统冷热源
冷热源指根据条件需要能够提供大量冷量、热量 的机械设备。
例如：大型建筑中 冷源指：冷水机组供冷 热源指：锅炉供热
ppt课件
8
空调冷热源工程
提纲
一、冷源设备 二、热源设备 三、冷热水机组 四、冷热源辅助设备 五、空调冷热源的选择与评价
ppt课件
9
一、冷源设备
1.制冷剂：
到多少？怎样提高
热效率？
ppt课件
20
1. 卡诺循环
卡诺循环是在一定温限范围内热效率最高的循环。 有两个等温过程和两个等熵（绝热）过程组成的循环系统。
空调系统冷热源介绍
❖ 最早的制冷剂（1830～1930）
乙乙醚醚 （1805）
二二乙乙醚醚（（1813843）4） 蒸蒸气气压压缩缩式式制制冷冷循循环环
橡胶馏化物
制冷剂的筛选由易获得性转向了安全性和性能参数
二氯乙烷异构体 （R1130）
第一台离心压缩机
混合物 （1885）
16
1.制冷剂
（4）制冷剂的发展历程
❖ CFC和HCFC（1930～1990）
空调系统冷热源
1
什么是空调冷热源
1.家用空调系统
2
家用空调制冷原理
制冷循环系统：
外界空气
低
压缩机
高温高压蒸气（高温高压蒸气）
冷凝器
高
压 （压缩）
压
蒸
液
气
蒸发器
体
节流装置
低压液体
（节流降压）
室内空气
3
2.中央空调制冷系统
4
中央空调制冷系统
5
中央空调制冷系统
冷却水系统
低
压缩机
高温高压蒸气（高温高压蒸气）
（2）2—3等温过程
从低温热源中吸取热量为q2，循环所消耗的功为w，熵增加了 q2/T2;
卡诺循环是一种理想的可逆循环。在实际过程中，无法实现没有温差 下的等温传热过程，也不可能实现没有摩擦损失的等熵过程。
可逆状态下的卡诺循环发动机是无法实现的。
23
1. 卡诺循环
1.2 逆卡诺循环
24
1. 卡诺循环
1.2 逆卡诺循环的热力过程分析： （1）4—1定温压缩过程
工质在定温压缩过程中向高温热源放出热量为q1,同时熵减少 了q1/T1;
10
1.制冷剂（Refrigeration）
乙乙醚醚 （1805）
二二乙乙醚醚（（1813843）4） 蒸蒸气气压压缩缩式式制制冷冷循循环环
橡胶馏化物
制冷剂的筛选由易获得性转向了安全性和性能参数
二氯乙烷异构体 （R1130）
第一台离心压缩机
混合物 （1885）
16
1.制冷剂
（4）制冷剂的发展历程
❖ CFC和HCFC（1930～1990）
空调系统冷热源
1
什么是空调冷热源
1.家用空调系统
2
家用空调制冷原理
制冷循环系统：
外界空气
低
压缩机
高温高压蒸气（高温高压蒸气）
冷凝器
高
压 （压缩）
压
蒸
液
气
蒸发器
体
节流装置
低压液体
（节流降压）
室内空气
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2.中央空调制冷系统
4
中央空调制冷系统
5
中央空调制冷系统
冷却水系统
低
压缩机
高温高压蒸气（高温高压蒸气）
（2）2—3等温过程
从低温热源中吸取热量为q2，循环所消耗的功为w，熵增加了 q2/T2;
卡诺循环是一种理想的可逆循环。在实际过程中，无法实现没有温差 下的等温传热过程，也不可能实现没有摩擦损失的等熵过程。
可逆状态下的卡诺循环发动机是无法实现的。
23
1. 卡诺循环
1.2 逆卡诺循环
24
1. 卡诺循环
1.2 逆卡诺循环的热力过程分析： （1）4—1定温压缩过程
工质在定温压缩过程中向高温热源放出热量为q1,同时熵减少 了q1/T1;
10
1.制冷剂（Refrigeration）
空调通风系统简介
厅/小会议室） 立式和变风量系统组合用于
（办公）
3.1.2水环热泵系统
室内机带压缩机 （森豪）
内区变风量末端
外区水环热泵室内机
水环热泵变风量空调机组
冷却塔
V1 V2
内区变风量末端 水环热泵变风量空调机组
外区水环热泵室内机
加热装置 V3
V4
水泵
3.1.3变冷媒多联系统（VRV）
室内机（卡式/风管式/立式） 室外机（风冷热泵） 二管制（冷热兼用） 四管制（冷、热共用）
3.1.4优缺点
• 无水管进房间 • 风管占用空间大 • 空气过滤好 • 空调机房较大 • 气流分布均匀 • 初投资较大 • 维修方便
定风量末端
送风
变风量末端 空调器
定风量风量末端 空调器
定风量末端 回风
3.2空气—水系统 3.1.1风机盘管加新风系统
风机盘管 卧式用于（客房/办公/小餐
• 多层建筑适用 • 可开启外窗面积大于室内面积的2%
• 4.2.3机械排烟风量
• 小于500m2的房间/ 60m3/hm2 • 大空间办公、汽车库6次换气/h;不大于3000m3/h的房间 • 大于500m2的房间按烟屡计算（热释放量/清晰高度）
4.3排烟补风要求
• 走廊和小于500m2的房间不补风 • 补风量大于排风量50%
• 保温
橡塑、B1级、隔汽好；玻璃棉 A级 隔汽差
3.空调末端及风系统
3.1全空气系统
3.1.1定风量系统
• 适 用——大厅、大餐厅、大会议厅、商场等 • 空调箱——风机/冷、热盘管/空气过滤器/加湿器/箱体
——新、回风混合/过滤/冷却或加热/冬季加湿送风
• 风 管——送风/回风/新风
（办公）
3.1.2水环热泵系统
室内机带压缩机 （森豪）
内区变风量末端
外区水环热泵室内机
水环热泵变风量空调机组
冷却塔
V1 V2
内区变风量末端 水环热泵变风量空调机组
外区水环热泵室内机
加热装置 V3
V4
水泵
3.1.3变冷媒多联系统（VRV）
室内机（卡式/风管式/立式） 室外机（风冷热泵） 二管制（冷热兼用） 四管制（冷、热共用）
3.1.4优缺点
• 无水管进房间 • 风管占用空间大 • 空气过滤好 • 空调机房较大 • 气流分布均匀 • 初投资较大 • 维修方便
定风量末端
送风
变风量末端 空调器
定风量风量末端 空调器
定风量末端 回风
3.2空气—水系统 3.1.1风机盘管加新风系统
风机盘管 卧式用于（客房/办公/小餐
• 多层建筑适用 • 可开启外窗面积大于室内面积的2%
• 4.2.3机械排烟风量
• 小于500m2的房间/ 60m3/hm2 • 大空间办公、汽车库6次换气/h;不大于3000m3/h的房间 • 大于500m2的房间按烟屡计算（热释放量/清晰高度）
4.3排烟补风要求
• 走廊和小于500m2的房间不补风 • 补风量大于排风量50%
• 保温
橡塑、B1级、隔汽好；玻璃棉 A级 隔汽差
3.空调末端及风系统
3.1全空气系统
3.1.1定风量系统
• 适 用——大厅、大餐厅、大会议厅、商场等 • 空调箱——风机/冷、热盘管/空气过滤器/加湿器/箱体
——新、回风混合/过滤/冷却或加热/冬季加湿送风
• 风 管——送风/回风/新风
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高温下不分解，对人体无害； i.价格便宜，便于获得； j.对人类生态环境无破坏作用
1.制冷剂
（3）制冷剂的种类及表示方法 单一制冷工质
➢ 氟利昂和烷烃类 ➢ 无机物
混合物制冷工质
➢ 共沸混合物制冷工质 ➢ 非共沸混合物制冷工质
1.制冷剂
•单一制冷工质的表达方法
➢烷烃类表达通式：CmH2m+2
制冷装置：将物体温降至环境温度之下，并维 持此温度的装置，成为制冷装置。
制冷循环：制冷装置中的工质循环。
分类：压缩制冷循环、吸收式制冷循环、 蒸汽喷射制冷循环以及半导体制冷等。
1. 卡诺循环
热力学第一定律：
进入系统的能量-离开系统的能量=系统中储存能量的增加 热力学第二定律：
不可能制造出从单一热源吸热，使之全部转化成为功而不留下其他 任何变化的热力发动机。
例如：大型建筑中 冷源指：冷水机组供冷 热源指：锅炉供热
空调冷热源工程
提纲
一、冷源设备 二、热源设备 三、冷热水机组 四、冷热源辅助设备 五、空调冷热源的选择与评价
一、冷源设备
1.制冷剂：
（1）制冷剂：是制冷系统中的制冷工质，在 制冷系统中，在低温下蒸发吸收热量，在高 温下经过冷凝放出热量，将热量不断地从被 冷却物体中取出并转移到周围环境中去，制 冷剂是在一个封闭的制冷系统中不断循环流 动。
1.制冷剂
混合物制冷工质
➢ 共沸混合制冷工质（呈现单一制冷工质的特性，起单一 制冷工质的性质的作用）
表达方法：以5开头的三位数 如R500，R502 ➢ 非共沸混合制冷工质（混合制冷工质还保持组分物质的
某些特性） 表达方法：以4开头的三位数 如：R410A R407C
1.制冷剂
（4）制冷剂的发展历程
CFC(R12)与1931年开始商业化； 成为20世纪制冷剂的主流 CFC11(R12)于1932年也被商业化
❖ HFC和天然制冷剂（1990年以后）
1.制冷剂
（5）制冷剂的替代路线
目前制冷剂存在的问题：对臭氧层的破坏作用及温 室效应。
替代路线：
氟代烃 自然工质 氟袋醚
第二节 制冷理论循环
空调系统冷热源
什么是空调冷热源
1.家用空调系统
家用空调制冷原理
制冷循环系统：
外界空气
低
压缩机
高温高压蒸气（高温高压蒸气）
冷凝器
高
压 （压缩）
压
蒸
液
气
蒸发器
体
节流装置
低压液体
（节流降压）
室内空气
2.中央空调制冷系统
中央空调制冷系统
中央空调制冷系统
冷却水系统
低
压缩机
高温高压蒸气（高温高压蒸气）
氟利昂通式： CmHnFxClyBrz
两者的符号可表示为：R(m-1)(n+1)(x)B(z)
如：二氟二氯甲烷(CF2Cl2)
R12
五氟乙烷（C2HF5）
R125
➢无机物表达方法：编号首位为7，7后面的数 字是
该无机物的分子量。
如：R717
NH3 R744
CO2
注：600系列制定用于一些有机制冷工质。如R600指丁烷，R600a指的是异丁烷
1. 卡诺循环
正卡诺循环的热力过程分析：
（1）3—4 等温过程
工质由状态3等温压缩，并向恒温热源T2放出热量Q2而到状态4；
（2）绝热过程
绝热过程，工质由状态4通过绝热压缩达到状态1；
（3）等温膨胀
工质从状态1，在等温下由恒温热源T1吸取热量q1变化到状态2；
（4）绝热膨胀
工质由状态2进行绝热膨胀恢复到原来状态3
（2）2—3等温过程
从低温热源中吸取热量为q2，循环所消耗的功为w，熵增加了 q2/T2;
根据热力学第一定律：q1=q2+w，整个循环可逆，总熵不变， 则 有：q1/T1=q2/T2=(q1+W)/T2
冷凝器
高
压 （压缩）
压
蒸
液
气
蒸发器
体
节流装置
低压液体
（节流降压）
冷冻水系统
中央空调制冷系统
中央空调器制冷循环系统（三个）：
制冷剂循环系统 冷冻水循环系统 冷却水循环系统
制冷设备有：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀及一些 辅助设备。
空调系统冷热源
冷热源指根据条件需要能够提供大量冷量、热量 的机械设备。
高温热源T1
揭示了热机循环热效率不 能达到100%和实现低温物
Q1 W0 E
Q2
体向高温物体转移热量必 Q2 须以耗功为其补偿。
低温热源T2
热效率最高只能达 到多少？怎样提高 热效率？
1. 卡诺循环
卡诺循环是在一定温限范围内热效率最高的循环。 有两个等温过程和两个等熵（绝热）过程组成的循环系统。
1.1 正向卡诺循环
1.制冷剂（Refrigeration）
（2）对制冷剂的要求和选用原则： 理想制冷剂应具备：价格低廉，易得，安全，可
靠。
1.制冷剂
（2）对制冷剂的具体要求和选用原则：
a.临界温度较高，在常温或普通温度下能够液化； b.蒸发压力不能低于大气压力，避免空气漏入制冷系统，冷凝压力不能太高，
避免压缩机和冷凝设备系统庞大； c.凝固温度低，以免制冷剂在蒸发温度下凝固； d.黏度和密度要小，以减小制冷剂在系统中的流动损失； e.热导率高，以提高系统中各个换热器制冷剂侧的传热系数； f.等熵指数小，以减小压缩过程中的耗功； g.液体比热小，使节流过程损失减小； h.不燃烧，不爆炸，无毒，对金属不起腐蚀作用，与润滑油不起化学作用，
1. 卡若循环
从卡诺循环热效率可得出结论：
（1）卡若循环的热效率只决定于高温热源和低温热源的温度，可采用 增大高、低温差来提高热效率。
（2）卡诺循环的热效率总是小于1，不可能等于1。 （3）当T1=T2时，即只有一个热源，则热效率等于0。即指单一热源
的热发动机是不可能存在的，必须存在温差。 （4）卡诺循环的热效率与工质的性质无关。
卡诺循环是一种理想的可逆循环。在实际过程中，无法实现没有温差 下的等温传热过程，也不可能实现没有摩擦损失的等熵过程。
可逆状态下的卡诺循环发动机是无法实现的。
1. 卡诺循环
1.2 逆卡诺循环
1. 卡诺循环
1.2 逆卡诺循环的热力过程分析： （1）4—1定温压缩过程
工质在定温压缩过程中向高温热源放出热量为q1,同时熵减少 了q1/T1;
❖ 最早的制冷剂（1830～1930）
乙乙醚醚 （1805）
二二乙乙醚醚（（1813843）4） 蒸蒸气气压压缩缩式式制制冷冷循循环环
橡胶馏化物
制冷剂的筛选由易获得性转向了安全性和性能参数
二氯乙烷异构体 （R1130）
第一台离心压缩机
混合物 （1885）
1.制冷剂
（4）制冷剂的发展历程
❖ CFC和HCFC（1930～1990）
1.制冷剂
（3）制冷剂的种类及表示方法 单一制冷工质
➢ 氟利昂和烷烃类 ➢ 无机物
混合物制冷工质
➢ 共沸混合物制冷工质 ➢ 非共沸混合物制冷工质
1.制冷剂
•单一制冷工质的表达方法
➢烷烃类表达通式：CmH2m+2
制冷装置：将物体温降至环境温度之下，并维 持此温度的装置，成为制冷装置。
制冷循环：制冷装置中的工质循环。
分类：压缩制冷循环、吸收式制冷循环、 蒸汽喷射制冷循环以及半导体制冷等。
1. 卡诺循环
热力学第一定律：
进入系统的能量-离开系统的能量=系统中储存能量的增加 热力学第二定律：
不可能制造出从单一热源吸热，使之全部转化成为功而不留下其他 任何变化的热力发动机。
例如：大型建筑中 冷源指：冷水机组供冷 热源指：锅炉供热
空调冷热源工程
提纲
一、冷源设备 二、热源设备 三、冷热水机组 四、冷热源辅助设备 五、空调冷热源的选择与评价
一、冷源设备
1.制冷剂：
（1）制冷剂：是制冷系统中的制冷工质，在 制冷系统中，在低温下蒸发吸收热量，在高 温下经过冷凝放出热量，将热量不断地从被 冷却物体中取出并转移到周围环境中去，制 冷剂是在一个封闭的制冷系统中不断循环流 动。
1.制冷剂
混合物制冷工质
➢ 共沸混合制冷工质（呈现单一制冷工质的特性，起单一 制冷工质的性质的作用）
表达方法：以5开头的三位数 如R500，R502 ➢ 非共沸混合制冷工质（混合制冷工质还保持组分物质的
某些特性） 表达方法：以4开头的三位数 如：R410A R407C
1.制冷剂
（4）制冷剂的发展历程
CFC(R12)与1931年开始商业化； 成为20世纪制冷剂的主流 CFC11(R12)于1932年也被商业化
❖ HFC和天然制冷剂（1990年以后）
1.制冷剂
（5）制冷剂的替代路线
目前制冷剂存在的问题：对臭氧层的破坏作用及温 室效应。
替代路线：
氟代烃 自然工质 氟袋醚
第二节 制冷理论循环
空调系统冷热源
什么是空调冷热源
1.家用空调系统
家用空调制冷原理
制冷循环系统：
外界空气
低
压缩机
高温高压蒸气（高温高压蒸气）
冷凝器
高
压 （压缩）
压
蒸
液
气
蒸发器
体
节流装置
低压液体
（节流降压）
室内空气
2.中央空调制冷系统
中央空调制冷系统
中央空调制冷系统
冷却水系统
低
压缩机
高温高压蒸气（高温高压蒸气）
氟利昂通式： CmHnFxClyBrz
两者的符号可表示为：R(m-1)(n+1)(x)B(z)
如：二氟二氯甲烷(CF2Cl2)
R12
五氟乙烷（C2HF5）
R125
➢无机物表达方法：编号首位为7，7后面的数 字是
该无机物的分子量。
如：R717
NH3 R744
CO2
注：600系列制定用于一些有机制冷工质。如R600指丁烷，R600a指的是异丁烷
1. 卡诺循环
正卡诺循环的热力过程分析：
（1）3—4 等温过程
工质由状态3等温压缩，并向恒温热源T2放出热量Q2而到状态4；
（2）绝热过程
绝热过程，工质由状态4通过绝热压缩达到状态1；
（3）等温膨胀
工质从状态1，在等温下由恒温热源T1吸取热量q1变化到状态2；
（4）绝热膨胀
工质由状态2进行绝热膨胀恢复到原来状态3
（2）2—3等温过程
从低温热源中吸取热量为q2，循环所消耗的功为w，熵增加了 q2/T2;
根据热力学第一定律：q1=q2+w，整个循环可逆，总熵不变， 则 有：q1/T1=q2/T2=(q1+W)/T2
冷凝器
高
压 （压缩）
压
蒸
液
气
蒸发器
体
节流装置
低压液体
（节流降压）
冷冻水系统
中央空调制冷系统
中央空调器制冷循环系统（三个）：
制冷剂循环系统 冷冻水循环系统 冷却水循环系统
制冷设备有：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀及一些 辅助设备。
空调系统冷热源
冷热源指根据条件需要能够提供大量冷量、热量 的机械设备。
高温热源T1
揭示了热机循环热效率不 能达到100%和实现低温物
Q1 W0 E
Q2
体向高温物体转移热量必 Q2 须以耗功为其补偿。
低温热源T2
热效率最高只能达 到多少？怎样提高 热效率？
1. 卡诺循环
卡诺循环是在一定温限范围内热效率最高的循环。 有两个等温过程和两个等熵（绝热）过程组成的循环系统。
1.1 正向卡诺循环
1.制冷剂（Refrigeration）
（2）对制冷剂的要求和选用原则： 理想制冷剂应具备：价格低廉，易得，安全，可
靠。
1.制冷剂
（2）对制冷剂的具体要求和选用原则：
a.临界温度较高，在常温或普通温度下能够液化； b.蒸发压力不能低于大气压力，避免空气漏入制冷系统，冷凝压力不能太高，
避免压缩机和冷凝设备系统庞大； c.凝固温度低，以免制冷剂在蒸发温度下凝固； d.黏度和密度要小，以减小制冷剂在系统中的流动损失； e.热导率高，以提高系统中各个换热器制冷剂侧的传热系数； f.等熵指数小，以减小压缩过程中的耗功； g.液体比热小，使节流过程损失减小； h.不燃烧，不爆炸，无毒，对金属不起腐蚀作用，与润滑油不起化学作用，
1. 卡若循环
从卡诺循环热效率可得出结论：
（1）卡若循环的热效率只决定于高温热源和低温热源的温度，可采用 增大高、低温差来提高热效率。
（2）卡诺循环的热效率总是小于1，不可能等于1。 （3）当T1=T2时，即只有一个热源，则热效率等于0。即指单一热源
的热发动机是不可能存在的，必须存在温差。 （4）卡诺循环的热效率与工质的性质无关。
卡诺循环是一种理想的可逆循环。在实际过程中，无法实现没有温差 下的等温传热过程，也不可能实现没有摩擦损失的等熵过程。
可逆状态下的卡诺循环发动机是无法实现的。
1. 卡诺循环
1.2 逆卡诺循环
1. 卡诺循环
1.2 逆卡诺循环的热力过程分析： （1）4—1定温压缩过程
工质在定温压缩过程中向高温热源放出热量为q1,同时熵减少 了q1/T1;
❖ 最早的制冷剂（1830～1930）
乙乙醚醚 （1805）
二二乙乙醚醚（（1813843）4） 蒸蒸气气压压缩缩式式制制冷冷循循环环
橡胶馏化物
制冷剂的筛选由易获得性转向了安全性和性能参数
二氯乙烷异构体 （R1130）
第一台离心压缩机
混合物 （1885）
1.制冷剂
（4）制冷剂的发展历程
❖ CFC和HCFC（1930～1990）