空调原理与设计节能-PDF版
空调原理PPT
温度低
•能量守恒
室内怎样才能冬暖夏凉？
夏季 能量守恒 热量 冬季 外界环境
空调系统
空调基本原理
第二节
制冷剂（冷媒）
© American Standard Inc. 1999
Air Conditioning Clinic TRG-TRC003-EN
常用制冷剂（冷媒）
R-22 R-123 R-134a
空气 Conditioning Clinic TRG-TRC005EN
节流膨胀装置
•热力膨胀阀 •电子膨胀阀 •节流管 •节流孔板
热力膨胀阀
热力膨胀阀
蒸发器 液体/蒸气 混合物 A 制冷剂蒸气
液体制 冷剂
热力膨胀阀
膜片 蒸发器 弹簧 远程 温包
吸气管
外部平衡管
分配器
电子膨胀阀
电子膨胀阀,精确分配、 调节冷媒流量
顶盖 排气口 scrolls
电机 吸气口
螺杆式压缩机
螺杆式压缩机
阴螺杆
阳螺杆
外壳
螺杆式压缩机
吸气口
螺杆式压缩机
meshing point
排气口
螺杆式压缩机
吸气 口 滑阀
电机 螺杆 排气口
离心式压缩机
叶轮
离心式压缩机
volute diffuser passages
radial impeller passages 叶片 叶轮
为什么要空调？
屋顶
太阳 人 渗透
灯
隔墙
电脑等设备 玻璃
外墙 地板
影响人舒适的因素
温度 湿度
空气流速
新鲜空气 干净的空气
《空调节能技术》课件
利用热电效应实现制冷，具有无机械 运动、无噪声、无污染等优点，适用 于小型空调系统和半导体制冷领域。
智能家居与空调节能
智能控制
通过智能家居系统实现对空调的远程控制和自动化调节，根据室内外环境参数自 动调节温度和湿度，提高舒适度和节能效果。
能源管理
智能家居系统可实现家庭能耗的实时监测和管理，提供能源消耗报告和建议，帮 助用户合理使用能源，降低空调系统的能耗。
控制部分
包括温度控制器、湿度控 制器、压力开关等，用于 控制空调系统的运行。
空调系统的工作原理
01 02
制冷系统
通过压缩机压缩制冷剂，使其温度升高、压力增大，然后进入冷凝器进 行冷却，再通过膨胀阀减压降温后进入蒸发器，在蒸发器内吸收热量， 使室内温度降低。
通风系统
通过风扇吸入室内空气，经过蒸发器降温除湿后，再通过风道将处理后 的空气送回室内。
热回收技术
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总结词：提高能源利用效率
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详细描述：热回收技术通过回收排风的热量，减少新风的 加热和冷却需求，从而提高能源利用效率。
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总结词：改善室内空气质量
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详细描述：热回收技术还可以回收排风的湿度，减少室内 湿度的波动，改善室内空气质量。
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总结词：降低能耗
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详细描述：热回收技术通过回收排风的热量和湿度，可以 降低空调系统的能耗。
智能控制技术
总结词
实现自动化控制
详细描述
智能控制技术通过传感器和 执行器，实现空调系统的自 动化控制，从而避免不必要
的能耗。
总结词
空调器制冷系统原理及常见故障图文解析（简单易懂值得收藏）
空调器制冷系统原理及常见故障图⽂解析（简单易懂值得收藏）空调器的制冷制热基本原理空调器的制冷零部件介绍制冷系统常见故障分析制冷系统案例分析与讨论家⽤空调⽅案设计及常⽤专业术语空调器的制冷制热基本原理⼏个重要概念：焓：⽤于流体，指特定温度作为起点时物质所含的热量。
1标准⼤⽓压，0℃的焓值为0.焓随流体的状态、温度和压⼒等参数变化，当对流体加热或加给外功时，焓就增⼤；反之，流体被冷却或蒸汽膨胀向外作功，焓就减少。
熵：是⼀个导出的热⼒状态参数，当制冷剂吸收热量时，熵值必须增加，反之放热时，熵值减少；熵值的变化，可以判断制冷剂与外界之间热流的变化。
节流：指流体通过狭⼩截⾯时压⼒降低，不作外功，⽽且节流前后⼀定距离处的速度不变的过程。
如果制冷剂通过的电⼦膨胀阀，由于冷媒流速较⼤，通过阀门截⾯的时间短，冷媒基本来不及与外界进⾏热交换，这种情况当作绝热节流处理。
临界状态：在饱和状态中，液态和⽓态两相共存。
但当饱和温度继续升⾼，到达某⼀温度时，物质的液相和⽓相的区别就会消失，这时液相不再存在，此时对应状态点为临界点。
显热和潜热：显热是指物体被加热或冷却时只有温度变化⽽⽆相变（或形态变化）时所得到或放出的热量；潜热是指物体相变⽽温度不变时吸收或放出的热量。
空调器的制冷循环流程进⾏制冷运⾏时，来⾃室内机蒸发器的低压低温制冷剂⽓体被压缩机吸⼊压缩成⾼压⾼温⽓体，排⼊室外机冷凝器，通过轴流风扇的作⽤，与室外的空⽓进⾏热交换⽽成为中温⾼压的制冷剂液体，经过⽑细管的节流降压、降温后进⼊蒸发器，在室内机的风扇作⽤下，与室内需调节的空⽓进⾏热交换⽽成为低压低温的制冷剂⽓体，如此周⽽复始地循环⽽达到制冷的⽬的。
空调器的⼯作原理流程图(制冷)单级压缩蒸⽓制冷循环空调器的制热循环当进⾏制热运⾏时，电磁四通换向阀动作，使制冷剂按照制冷过程的逆过程进⾏循环。
制冷剂在室内机换热器中放出热量，在室外机换热器中吸收热量，进⾏热泵制热循环，从⽽达到制热的⽬的。
中央空调系统节能控制系统设计方案
KT仟亿中央空调系统节能控制系统设计方案 北京仟亿达科技有限公司1 概述国家“十一五”规划纲要中明确提出要把节约资源和保护环境基本国策,建设低投入、高产出，低消耗、少排放，能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会。
提出了“十一五”期间单位国内生产总值能源消耗降低20％左右、主要污染物排放总量减少10％等目标。
这是针对资源环境压力日益加大的突出问题提出来的，体现了建设资源节约型、环境友好型社会的要求，是现实和长远利益的需要，具有明确的政策导向。
中央空调在各大中型民用、商用建筑中的普及，带来了严重的能耗问题。
中央空调系统的电耗一般占整座建筑电耗的50％~60％，建筑能耗则占全国总能耗的1/3左右，因此提高能源利用率是我国能源可持续发展的方向。
中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大冷负荷,并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。
然而,实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷的情况。
因此,中央空调系统在绝大部分时间里,都是在部分负荷（远小于其额定容量）条件下运行的。
据统计，实际空调负荷平均只有设备能力的50%左右,这无疑造成了大量的能源白白浪费。
而且，空调水系统的水泵、风机等机电设备，长期处在工频额定状态下高速运行，机械磨损严重,导致设备故障增加和使用寿命缩短。
另一方面，空调负荷又具有变动性.由于季节交替、气候变幻、昼夜轮回、使用变化(如旅游旺、淡季）及人流量增减（如宾馆入住率的变化)等各种因素变化的影响，中央空调系统的负荷具有起伏变化和不恒定的特点，如果中央空调的运行方式不能根据负荷的变化而调节，始终在额定容量(即满负荷状态)下运行，也势必造成巨大的能源浪费.由北京仟亿达科技有限公司提供的中央空调分布式系统节能控制装置——KＴＣ—２００5系列、KTC-2005系列产品，以模糊控制理论为指导、以计算机技术、系统集成技术、变频调速技术为控制手段，以多年丰富的实践经验和数据为基础,科学地实现了中央空调能量供应按末端负荷需要提供，最大限度地减少了空调系统能源浪费,从而达到高效节约能耗的目的。
空调建筑节能基本原理
空调建筑节能基本原理皖源集团—安徽节源节能科技有限公司2011年12月一、影响空调负荷的主要因素热动态模拟研究结果表明，影响空调负荷的主要因素如下：围护结构的热阻和蓄热性能对于非顶层房间，当窗墙面积比为30%时，增加建筑物各朝向外墙热阻，对空调设计日冷负荷和运行负荷的降低并不显著。
例如外墙热阻从0.34增到1.81（2/），设计日冷负荷降低10~30%。
对于m K W顶层房间，当窗墙比为30%时，增加屋顶热阻值，可使设计日冷负荷降低42%，运行负荷降低32%，效果极为明显。
对于任何位置任何朝向的空调房间，外墙和屋顶的蓄热能力对空调负荷的影响极小，仅2%左右。
但当外墙和屋顶蓄热能力较小时，增加热阻带来的效果很明显；而外墙和屋顶蓄热能力较大时，增加热阻带来的降低空调负荷的效果较差。
也就是说从降低空调负荷效果上看，热阻作用大于蓄热能力的作用。
即采用热阻大、蓄热能力小的轻质围护结构以及内保温的构造做法，对于空调建筑的节能是极其有效的。
2.房间朝向状况、蓄热能力房间朝向对空调负荷影响很大。
不论围护结构热阻和蓄热能力如何，顶层及东西向房间的空调负荷都大于南北向房间。
因此将空调房间避开顶层设置以及减少东西向空调房是空调建筑节能的重要措施。
对于允许室温有一定波动范围的舒适性空调房间，增加围护结构的蓄热能力，对降低空调耗能具有显著作用。
例如：当室温允许波动范围为±2℃时，厚重的围护结构房间的运行能耗仅为轻质房间的1/3左右。
3.窗墙面积比、窗户遮阳与空气渗透情况空调设计日冷负荷和运行负荷是随着窗墙面积比的增大而增加的。
大面积窗户，特别是东西向大面积窗户，对空调建筑节能极为不利。
提高窗户的遮阳性能，能较大幅度地降低空调负荷（尤其是运行负荷）。
同时，加强门窗的气密性，对空调建筑节能有一定的意义。
二、空调建筑节能基本原理我国夏热冬冷的长江流域中下游地区和夏热冬暖的广东、广西、福建地区，空调器在建筑中的使用越来越普遍，这些地区空调耗电已成为建筑能耗的重点。
节能省电空调的工作原理
节能省电空调的工作原理节能省电空调的工作原理主要是通过设计和应用先进的技术，将电能转化为制冷或加热能源，并尽量减少能源的损耗。
下面将详细介绍节能省电空调的工作原理。
节能省电空调通常由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀以及电子控制器组成。
其中压缩机是空调系统中主要的动力装置，其功能是通过增加冷媒的压力，提高温度，使其能够干燥热风。
蒸发器是空调系统中的换热器，通过与空气之间的热交换，将热量从室内抽出。
冷凝器是压缩机排出的高温高压的冷凝气体的热交换器，通过与外界的换热，将热量排出室外。
膨胀阀的作用是控制冷媒的流量，使其在压力下通过膨胀阀放入蒸发器。
电子控制器用于控制空调系统的各个部件的工作状态和参数。
节能省电空调的节能原理主要包括以下几个方面：1. 高效压缩机技术：传统的压缩机会产生很多能量的损耗，而高效压缩机采用先进的技术和材料，能够提高效率，减少能源的消耗。
2. 智能控制技术：通过精确感知室内外环境的温度、湿度、气流等参数，并根据用户设定的需求，通过电子控制器自动调节空调的工作状态，如调节风量、温度等，实现节能省电效果。
3. 双回路系统：传统的空调系统中，蒸发器和冷凝器是通过一个循环来完成热交换的，而节能省电空调采用双回路系统，将蒸发器和冷凝器分成两个独立的回路，避免了冷凝器排出的热量影响到室内的制冷效果，提高了制冷效率。
4. 循环比控制技术：通过控制蒸发器出口温度和冷凝器进口温度之间的差值，调整制冷剂的循环比例，降低制冷剂的流量，减少压缩机的能耗。
5. 能量回收技术：传统的空调系统中，冷凝器排出的热量往往被浪费掉，而节能省电空调采用能量回收技术，通过冷凝器排出的热量来加热室内的热水或供暖系统，实现能量的再利用。
6. 高效换热器技术：蒸发器和冷凝器是空调系统中最关键的换热器，而采用高效的换热器技术，可以提高热交换效率，减少能源的损耗，实现节能省电的目的。
此外，为了进一步提高空调系统的能效，还可以采用太阳能驱动的空调系统、热泵技术等。
建筑节能原理与技术(6)—空调系统
5.2 温湿度独立控制空调系统
该系统在国外称为独立新风系统（dedicated outdoor air
system），简称DOAS系统。 基本原理：只将新风独立处理到较低的温度（7℃左右），让新 风承担室内全部的湿负荷和部分或全部的显热负荷，其余的负荷 由室内的干工况设备来承担。 特点：室内没有凝结水的出现，无需凝结水盘和凝结水管路，除 去了霉菌等细菌滋生的环境，改善了室内空气品质。
湿比不同的变换要求，克服了常规空调系统中难以同时满足温、 湿度参数的要求，避免了室内湿度过高（或过低）的现象。
5.3.5 温湿度独立控制空调系统的能效分析
传统空调方式的热湿联合处理的空调方式造成了能源的浪费 和能质的不匹配，而温湿度独立控制空调系统则通过热湿分别处
理较好的解决这些问题： ①避免了热湿联合处理的能源浪费和能质的不匹配； ②适应热湿
内，二次空气排出室外；
②将水直接喷淋在间壁式换热器的二次空气侧，使之进行直接蒸
发吸热，需要处理的一次空气流经换热器的另一侧，实现等湿降
温。
（a）间接蒸发冷水组原理图
（b）冷却过程在焓湿图上的表示
1-空气-水逆流换热器； 2-空气-水直接接触逆流换热器； 3循环水泵； 4-风机；
图5-3 间接蒸发冷水机组原理图
5.1.3 蒸发冷却空调系统的设计原则
（1）蒸发冷却技术的适宜性
蒸发冷却技术有广泛的应用空间，但也同时存在自身的不足，
如：受气候环境因素的制约、缺乏除湿功能等。
（2）满足室内舒适度的要求。
1) 由于蒸发冷却空调系统的送风量较传统空调系统的送风量大， 风感较强。一般在相同舒适条件下，室内空气设计干球温度的设 定值可以高于传统参数的设定值。 2) 正确地确定蒸发冷却的级数，合理控制送风除湿能力，以满足
制冷空调的节能原理
制冷空调的节能原理
制冷空调是一种常见的家用电器，它的节能原理主要体现在以下几个方面：
1. 高效压缩机：制冷空调采用高效的压缩机，其工作效率较高。
压缩机是制冷循环中最主要的能耗设备，高效的压缩机可以提供更好的制冷效果，并减少能源浪费。
2. 智能控制系统：制冷空调配备了智能控制系统，可以根据实际需要自动调节温度和湿度。
系统可以通过传感器感知室内外温度及湿度的变化，并根据设定的目标温度自动调整制冷档位和转速，以达到舒适的室内环境。
3. 高效换热器：制冷空调内部的换热器通过与外部空气或水进行热交换来实现冷热传递。
高效换热器能够提高工作效率，使制冷过程更加高效，从而节省能源。
4. 能量回收：一些制冷空调还具备能量回收的功能，即在制冷过程中将热能回收利用。
例如，空调室内机冷凝水可以通过热交换器回收热能，用于加热卫生用水等其他需要热能的地方。
5. 节能模式：制冷空调通常配备有节能模式或智能睡眠模式。
在这些模式下，空调会自动调整运行参数，如降低运行功率、减少制冷量等，从而达到节能的效果。
综上所述，制冷空调的节能原理主要包括采用高效压缩机、智能控制系统、高效换热器、能量回收以及节能模式等方面，通
过这些措施能够提高制冷空调的工作效率，减少能源消耗，实现节能环保的目标。
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“匹”数的概念
匹数指的是电器消耗功率，匹并不指制冷量。平时所说的 空调是多少匹，是根据空调消耗功率估算出空调的制冷量。
一般来说，1匹的制冷量大致为2000大卡，换算成国际单 位应乘以1.162，
1匹：2000大卡x1.162=2324（Ｗ）, 1.5匹：2000大卡x1.5x1.162=3486（Ｗ），这里的Ｗ（瓦) 即表示制冷量。 根据以上情况，则大致能判定空调的匹数和制冷量，一般情况 下，
空调器通常工作的环境温度：
空调器的基本性能参数
制冷量：
空调器在制冷运行时，单位时间内从密闭空间、 房间内除去的热量总和，单位(W)。 比如中山TCL研发选用的额定制冷量系列一般为：
1500 2300 2500 3200 3500 5000 5200 7100 12000
制热量：
空调器在制热运行时，单位时间内送入密闭空间、 房间内的热量总和，单位(W)。 中山空调研发选用的额定制热量系列一般为： 2300 2500 3200 3500 5000 5200 7100 12000
特点：机器是一个整体，结构紧凑，重量轻、安装 简便；制冷量一般较小，噪音较大。北美洲地区、 中东地区、中国香港销量较大。
分体式空调器是以整个机器分为室内和室外两大 部分而得名，常见的是壁挂式、落地式。
特点：安装位置比较灵活、外形美观、噪音较低； 安装不太方便。使用地区广泛。
空调器的分类
空调器按使用气候环境：
空调原理与设计节能 技术培训教材
空调器是什么？
是空气调节器的简称：它是通过对空 气的处理使室内或特定区域的温度、 湿度、气流速度和洁净度（简称四度) 达到一定要求的专用设备。它主要包 括制冷、除湿、空气净化装置以及加 热、加湿和通风装置。
空调调节的四要素
温度的调整 湿度的调整 气流的调整 空气的净化
1匹机的制冷量：2200—2600（W）， 1.5匹机的制冷量：3200—3600（W）， 2匹机的制冷量：4500— 5100（Ｗ）， 制冷量确定后，即可根据实际情况 估算制冷量，选择合适的空调机。
噪声
空调器的噪声是由压缩机和风扇电机产生的，空调器使 用时不应有异常噪声和振动。 国家标准对噪声值有规定：
2005年TCL研发投入市埸的产品
KF(Rd)-25G/L3(4级) KF(Rd)-32G/L3(5级) KF(Rd)-35G/L3(5级)
KF(Rd)-52L/M1(2级) KF(Rd)-71L/M (5级)
KC-35
空调器的分类
按结构形式：整体式、分体式
整体式空调器包括了窗式、穿墙式、移动式等；
表示T1气候类型、分体热泵型房间空调器室外机，额定制冷量 为7100W，同类型室外机第三次改型，能效等级5。
例4：KFRd-52L/M1（2级）
表示T1气候类型、分体热泵电辅型落地式房间空调器室内机， 额定制冷量为5200W，设计序号M1，能效等级2。
空调器工作原理图
空调器的工作原理
当某种物质由气态转变为液态时必须放出 热量，或者说因为放出热量而由气态变为 了液态。
能效比（EER）
是在额定工况和规定条件下，空调器进行制冷运行 时， 制冷量与有效输入功率之比，其值用W/W表示。其 含义是空调器消耗1W电能所能产生的制冷量，它是 空调器的一项经济性能指标，EER值高的空调器，产 生同等冷量，消耗的电能少。
为了有效利用资源，依据国家标准GB12021.32004对房间空调器的能效等级进行了规定
3.4
能效等级及标识
国家对节能潜力大、使用面广的用能产品实行 统一的能源效率标识制度；
能效标识是指附在用能产品上的信息标签，主 要用来表示产品的能源性能，以便给消费者购 买时提供必要的信息；
能效信息披露是强制性的，不加贴能效标识属 违法行为。
产品相关指标展示栏
生产者或进口商按产品型号给出系统的输入功率、制冷量，根据 相关的国家标准计算出能效比，从而确定该产品的能源效率等级。
如：
填写和修改的部分
背景信息栏中的 生产者名称、规 格型号；
能效等级栏中的 可移动指示色标 部分；
指标栏中的数字 信息部分；
说明
结构形式代号：
整体式代号为C；分体式代号为F。
功能代号：
单冷型，其代号省略； 热泵型，其代号R； 电热型，其代号D； 电辅型，其代号Rd。
分体式室内机组分类代号：
当某种物质由液态转变为气态时必须吸收 热量，或者说因为吸收热量而由液态变为 了气态。
空调器就是通过改变制冷剂的状态来达到 吸热放热的目的。
窗机内部结构
分体室外机内部结构
分体挂壁式室内机结构－截面图
静电除尘器 健康过滤网
蒸发器 贯流风扇
分体挂壁式室内机结构－剖面图
分体落地式室内机结构
压缩机高低压压力表
高压表
低压表
高压表
低压表
高压表
低压表
水冷柜式中央空调水控制及测显系统
出水压力表
进水压力表
冷却 水出 水阀
出水温度表 打直开
打横关闭
进水温度表 电动阀
水流开关 达到设定的水流压力方可启用制冷模式否
侧强行开机制冷将高压保护跳机
水冷柜式中央空调回风箱及新风箱
回风箱风量调节阀
新风箱风量调节阀
空调器的部件组成
壁挂式，其代号G； 落地式，其代号L。
室外机组结构代号W
型号示例
例1：KC-25/A
表示T1气候类型、整体（窗式）冷风型房间空调器，额定制冷 量为2500W，设计序号A。
例2：KF-32GW/N
表示T1气候类型、分体冷风型房间空调器整机，额定制冷量为 3200W，设计序号N。
例3ห้องสมุดไป่ตู้KFR-71W3（5级）
制冷系统
压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管、换向阀、 过滤器、连接管、制冷剂等。
风扇系统
分为室内循环系统和室外冷却系统，主要组成 部件有离心风扇、轴流风扇、风道、电机等。
电控系统
控制空调器正常和多功能的运行，并具有保护压缩机 和电机正常工作的功能，主要有温度控制、除霜控制、 模式转换、安全保护等装置组成。
类型
T1
T2
T3
气候环境 温带气候
最高温度
43℃
按主要功能：
冷风型； 热泵型； 电热型。
低温气候 35℃
高温气候 52℃
空调器的使用条件
国家标准GB/T7725-2004对房间空调器的使用条件作了如 下规定： 除特殊要求外，电源频率为50Hz，电源电压，单相交流
220V，或三相交流380V。