中央空調(diào)設(shè)計基礎(chǔ)知識
一、制冷常用術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)
制冷是指用機械方法,，從一個有限的空間內(nèi)取出熱量,，使該處的溫度降低到所要求的程度。這個過程是熱傳遞來完成的,。有關(guān)制冷的一些常用名詞術(shù)語簡單介紹如下：
1,、 溫度：溫度被用來表示物質(zhì)冷與熱的程度，溫度的高低的程度可用溫度計來度量,，如 玻璃溫度計,，管內(nèi)的液體受熱后膨脹，液面升高,，冷卻收縮后,，液面降低，液面的高低表示溫度的高低程度,。下面簡要介紹表示溫度值的幾種標(biāo)準(zhǔn),。
a．?dāng)z氏溫標(biāo)：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把水的冰點作為0度,，沸點作為100度,，在0度與100 5 度之間均衡的刻成100格,，每格為l度，以符號℃表示,。
b．華氏溫標(biāo)：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,，把水的冰點定為32度,，而沸點定為212度,、二者之間均衡的刻成180格，每格為l度,，以符號oF表示,。
c．開氏溫標(biāo)(又稱絕對溫標(biāo)或熱力學(xué)溫標(biāo))：它以攝氏溫標(biāo)為基礎(chǔ)、把水的冰點定為273.16度,，水的沸點定為373．16度,，理論上把物質(zhì)中分子全部停止運動之點作為0度，以符號K表示,。 常用溫標(biāo)是攝氏,、華氏、開氏,。
它們之間的換算公式如下：
溫度攝氏度(℃)華氏度(℉)開氏度(又稱絕對溫度或熱力學(xué)溫度)(K)
t1∕℃t19∕5t1+32T=t+273
t2∕℉5∕9(t2-32)t25∕9(t2-32)+273t3∕K
t3-2739∕5(t3-273)+32t3
冰點032273
水弗點100212373
2,、熱量：物體溫度的高低表示了物體的物質(zhì)分子熱運動劇烈的程度，溫度的高低也表示 物體所具有能量的高低,，這種能量稱為熱能,。當(dāng)溫度不同的兩個物體相接觸時，兩者溫度逐步趨于一致,，發(fā)生了熱能從溫度較高的物體向溫度較低的物體轉(zhuǎn)移,，此時物體所放出或吸收的能量稱為熱量。
常用的熱量單位有：
a.卡：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下,，將l克的水加熱或冷卻,，其溫度升高或降低l℃時，所加進或除去的熱量稱為l卡,，以符號cal表示,。因卡的單位太小，工程上往往采用其1000倍的千卡或大卡來表示,。具符號為kcal,。
b.英熱單位：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將11b(磅)(11b＝0.454kg)水加熱或冷卻,，其溫度升高或降低華氏溫度loF,，所加進或除去的熱量稱為一個英熱單位，其符號為Btu,。
c.焦耳：在國際單位制中,，取熱量單位與功的單位一致,，以焦耳表示。焦耳相當(dāng)于用1N(牛頓)的力,，共作用點在力的方向上移動lm(米)所做的功,。因此，在國際單位制中,，焦耳是功和能的單位,，采用這種單位使計算簡化，焦耳的符號為J,。我國法定熱量單位為耳,。
焦耳與卡之間的換算為：
1kJ(千焦耳)＝0.239kcaI(千卡)
lkcal(千卡)＝4.19kJ(千焦耳)
其它常用換算公式為：
1kcal(千卡)＝3.969Btu(英熱單位)
lBtu(英熱單位)＝252cal(卡)
1kcal(千卡)＝427kg•m(千克•米)
1kW(千瓦)＝860kca1／h(千卡／時)
1美國冷噸＝3024kca1／h(千卡／時)
1日本冷噸＝3320kca1／h(千卡／時)
3、比熱：任何物質(zhì)當(dāng)加進熱量,，它的溫度會升高,。但相同質(zhì)量的不同物質(zhì)，升高同樣溫度時,，其所加進的熱量是不一樣的,。為相互比較，把lkg水溫度升高1℃所需的熱量定為4.19kJ,。以此作為標(biāo)準(zhǔn),，其它物質(zhì)所需的熱量與它的比值，稱為比熱,。如lkg水溫度升高l℃需4.19kJ,，則比熱值為4.19kJ(kg•℃)，而lkg銅溫度升高l℃只需0.39kJ,，則銅的比熱為0.39kJ(kg•℃),。不同材料有各自的比熱值，下表為幾種材料的比熱值,。 物資名稱比熱kJ(kg•K)物資名稱比熱kJ(kg•K)水4.19氨（液體4.609冰2.095氨（氣體）2.179玻璃0.754空氣（干）1.006銅0.390鋼0.461
知道材料比熱值,，就能計算出對它降溫所需要除去的熱量。例如要將5kg70℃的水 冷卻到15℃,，則需除去的熱量為：Q＝mcDt=5×4.19×(70-15)＝l152.25kJ式中：m:水的質(zhì)量,，kg；c：水的比熱kJ(kg•K),；Dt：溫度差值K,。
4、顯熱：對固態(tài),、液態(tài)或氣態(tài)的物質(zhì)加熱,，只要它的形態(tài)不變，則熱量加進去后,，物質(zhì)的溫度就升高,，加進熱量的多少在溫度上能顯示出來,，即不改變物質(zhì)的形態(tài)而引起其溫度變化的熱量稱為顯熱。如對液態(tài)的水加熱,，只要它還保持液態(tài),，它的溫度就升高；因此,，顯熱只影響溫度的變化面不引起物質(zhì)的形態(tài)的變化,。例如機房中、其計算機或程控交換機的發(fā)熱量很大,，它屬于顯熱,。
5,、潛熱：對液態(tài)的水加熱,，水的溫度升高，當(dāng)達到沸點時,，雖然熱量不斷的加入,，但水的溫度不升高，一直停留在沸點,，加進的熱量僅使水變成水蒸氣,，即由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。這種不改變物質(zhì)的溫度而引起物態(tài)變化(又稱相變)的熱量稱為潛熱,。如計算機房中,、工作人員人體發(fā)熱以及換氣帶進來的空氣含濕量，這些熱量稱為潛熱,。(全熱等于顯熱與潛熱之和,。)
6、壓力：氣體由分子組成,，億萬分子在無規(guī)則的運動中,，頻繁撞擊容器內(nèi)壁，在內(nèi)壁單位表面積上垂直產(chǎn)生的力稱為壓力,。在工程中測量氣體壓力的常用單位是：千克／厘米2,、或為mmHg(毫米汞柱)，我國的法定單位是Pa(帕斯卡),。 a.大氣壓力：包圍地球的空氣層對單位地球表面積形成的壓力稱為大氣壓力,。通常用B表示。單位用帕Pa或千帕kPa表示,。
大氣壓力隨各地海拔高度不同而存差異,。還因季節(jié)、氣候的變化稍有高低,。由 于大氣壓力不同,，空氣的物理性質(zhì)和反映空氣物理性質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)均要發(fā)生變化,。所以，在空氣調(diào)節(jié)的設(shè)計和運行中,，要考慮當(dāng)?shù)貧鈮旱拇笮?，否則會造成一定的誤差。
壓力分三種：用儀表測定的壓力(稱工作壓力,，即表壓力),、當(dāng)?shù)卮髿鈮汉徒^對 壓力。其相互關(guān)系：
絕對壓力＝當(dāng)?shù)卮髿鈮菏ぷ鲏毫?/p>
只有絕對壓力才是濕空氣的狀態(tài)參數(shù),。
b．水蒸汽分壓力與飽和水蒸汽分壓力：在濕空氣中,，水蒸汽單獨占有濕空氣的容積，并且有與濕空氣相同溫度時所產(chǎn)生的壓力,，稱為水蒸汽分壓力,，用Pq表示。
濕空氣是干空氣和水蒸汽組成的混合氣體,，因此濕空氣的總壓力應(yīng)由干空氣分 壓力Pg,；與水蒸汽的分壓力Pq迭加而成。
即P＝Pg十Pq 或B＝Pg十Pq
在空調(diào)工程中所考慮的濕空氣就是大氣,，所以濕空氣的總壓力P就是當(dāng)?shù)卮髿?壓力B,。
在一定溫度下，空氣越潮濕,，其水蒸汽含量就越多,，水蒸汽分壓力就越大。當(dāng) 水蒸汽含量超過某一限量時,，多余的水蒸汽就會凝成水析出,。這說明，此時,，濕空氣中的水蒸汽含量達到最大限度,、該濕空氣處于飽和狀態(tài)，稱飽和空氣,；此時相應(yīng)的水蒸汽分壓力稱為飽和水蒸汽分壓力,。該壓力僅取決于溫度，溫度越高,，其壓力值越大,。
于此同時，壓力和沸點的關(guān)系也很大,，降低壓力能使液體的沸點降低,，增加壓 力則使沸點升高。因此每一個作用于液體的壓力就有一個對應(yīng)的沸點。例如1.0133×l05Pa下,。水在100℃時沸騰,；若壓力升高到2.41×105Pa，水的沸點為138℃,；若壓力降低到0.43×105Pa,，水的沸點為84．5℃。在制冷系統(tǒng)中,，用控制蒸發(fā)壓力來達到控制蒸發(fā)溫度的目的,。
7、蒸發(fā)與沸騰：蒸發(fā)是指在液體自由表面進行氣化的過程,。例如,，水的蒸發(fā)。衣服的涼干過程,。蒸發(fā)是由于液體表面上具有較高能量選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 的分子克服液體分子的引力,、穿出液面到達空間而形成的。在相同環(huán)境下,、液體溫度越高,，則蒸發(fā)越快。制冷工程中,，許多問題都涉及到蒸發(fā)過程，例如冷卻塔及空調(diào)中的加濕與干燥過程等,。紅外加濕器的加濕屬表面蒸發(fā)過程,。
沸騰是指液體內(nèi)部產(chǎn)生氣泡形式的劇烈氣化過程。例如,，水的燒開過程,。在一定壓力下，液體加熱到一定的溫度才開始沸騰,。在整個沸騰過程中,，液體吸收的熱量全部用于自身的容積膨脹與相變，故氣液溫度保持不變,。如電極加濕器屬于沸騰過程,。
8、導(dǎo)熱系數(shù)(亦稱熱導(dǎo)率)：導(dǎo)熱系數(shù)是表示一種材料傳導(dǎo)熱量能力的一個物理量,。如兩塊同樣厚的材料,，一塊是銅塊，一塊是軟木塊,，把它們放在比本身溫度高的環(huán)境中,，可立即感覺到銅塊溫度升高，而對軟木塊則在短時間內(nèi)感受不到,。這說明兩種材料對熱量傳導(dǎo)的能力不同,，把這種材料對熱量的不同傳導(dǎo)能力以數(shù)字表示就稱為導(dǎo)熱系數(shù),，其數(shù)值等于：當(dāng)材料層的厚度為lm，兩邊溫度差為1℃,，在1h內(nèi)通過lm2表面積所傳導(dǎo)的熱量,，以符號l表示，單位是kcal／mh℃,，國家法定單位是W／mK或用J／mhK表示,，它們之間的換算關(guān)系是：1W／mK=0.860kcal／mh℃。
不同材料有不同導(dǎo)熱系數(shù),，它與材料的成份,、密度、分子結(jié)構(gòu)等因素有關(guān),。
同一種材料,，影響其導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素是密度和濕度。密度大則導(dǎo)熱系數(shù) 大,，濕度大則導(dǎo)熱系數(shù)亦大,。
9、放熱系數(shù)：當(dāng)凍結(jié)一種物質(zhì)時,，如在表面吹風(fēng)則它的凍結(jié)速度比不吹風(fēng)時快,。表示這種不同物質(zhì)之間在不同狀態(tài)下?lián)Q熱能力的物理量稱為放熱系數(shù)，其數(shù)值等于每小時,、每平方米面積上,，當(dāng)流體和固體壁之間的溫度差為l℃時所傳遞的熱量。以符號a表示,，其單位為kcal／(m2h℃),，國際單位制是W／(m2k)或J／(m2h℃)、兩者之間換算關(guān)系為：1W／(m2K)＝0.860kcal／(m2h℃)
10,、傳熱系數(shù)：熱量從高溫側(cè)流體透過平壁轉(zhuǎn)移到低溫側(cè)流體,。
這種熱量傳遞的能力除與兩側(cè)溫差、傳熱面積的大小有關(guān)外,，還與平壁的導(dǎo)熱系數(shù),，平壁的厚度及壁面兩側(cè)的放熱系數(shù)有關(guān)。
把所有因素列成一個方程式,，即：Q＝KFDt(kJ／h)
式中：Q：傳遞的熱量(kJ／h),；F：平壁的表面積(m2)；Dt：溫差Dt＝t1-t2(℃),； K：傳熱系數(shù)kJ／(m2h℃)
K為傳熱系數(shù),，它數(shù)值上等于當(dāng)兩側(cè)溫差l℃時、lh通過lm2傳熱面積， 從一側(cè)熱流體傳到另一側(cè)冷流體所傳遞的熱量,。單位是kJ／(m2h℃)或W／(m2k),。
11、比容和密度：單位容積的濕空氣所具有的質(zhì)量稱為密度,。
用符號r表示,，即： 而單位質(zhì)量的濕空氣所占有的容積稱為比容，用符號V表示,，
即：式中：m：濕空氣的質(zhì)量,，單位為kg；
v：濕空氣占有的容積,，單位為m3,。
兩者互為倒數(shù)，因此,，只能視為一個狀態(tài)參數(shù),。
12、濕度：濕度是表示濕空氣中含有水蒸汽量多少的物理量,，有三種表示方法,。
a．絕對濕度：lm3濕空氣中含水蒸汽的質(zhì)量。符號為Z,，單位為kg／m3,，即：式中：mq：水蒸汽質(zhì)量，單位為kg,；V：水蒸汽占有的容積,，即濕空氣的容積，單位為m3,。
絕對濕度使用起來不方便。它不能直接反映出濕空氣的干濕程度,。
b.含濕量：每公斤干空氣所含有水蒸汽量稱為含濕量,，符號為d，單位為kg／kg(干),，即： 式中：mq：濕空氣中水蒸汽質(zhì)量,，單位為kg；mg：濕空氣中干空氣質(zhì)量,，單位為kg,。
b.相對濕度濕空氣中水蒸汽分壓力和同溫度下飽和水蒸汽分壓力之比，稱為相對濕度,。用符號j表示,，即：式中：Pq：水蒸汽分壓力Pqb；同溫度下飽和水蒸汽分壓力從式中可知，j值小,，表示空氣較干燥,，反之，空氣較潮濕,。當(dāng)j＝0時,，為干空氣；j＝100％時,，為飽和空氣,。從j值大小可直接看出空氣的干濕程度。j和d都是表示空氣的濕度參數(shù),，含意卻不同,，d表示水蒸汽的含量多少，卻不能表示空氣接近飽和的程度,；而j能表示空氣接近飽和程度,，卻不能表示水蒸汽的含量多少。
13,、露點溫度：在一定大氣壓力下,，含濕量不變時空氣中的水蒸汽凝結(jié)為水(凝露)的溫度。在d不變時,，空氣溫度下降,，由未飽和狀態(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，此時空氣的相對濕度j=1O0％,。在空調(diào)技術(shù)中,，把空氣降溫至露點溫度，達到除濕干燥空氣的目的,。
14,、焓：焓是濕空氣的一個重要參數(shù)。是一個內(nèi)能與壓力位能之和的復(fù)合狀態(tài)參數(shù),。在空調(diào)過程中,，濕空氣的狀態(tài)經(jīng)常發(fā)生變化，焓可以很方便確定該狀態(tài)變化過程中的熱交換量,。濕空氣的變化過程是定壓過程,，焓差等于熱交換量，即：tDh=DQ=cmDt
式中：Dh：焓差kJ／kg(干)
DQ：熱交換量kJ／kgm：濕空氣的質(zhì)量kgc：濕空氣的定壓比熱kJ／(kg℃)1.15靜壓,、動壓,、全壓
在選擇空調(diào)或風(fēng)機時，常常會遇到靜壓,、動壓,、全壓這三個概念,。根據(jù)流體力學(xué)知 識，流體作用在單位面積上所垂直力稱為壓力,。當(dāng)空氣沿風(fēng)管內(nèi)壁流動時,，其壓力可分為靜壓、動壓和全壓,，單位是mmHg或kg／m2或Pa,，我國的法定單位是Pa。
a.靜壓(Pi)：由于空氣分子不規(guī)則運動而撞擊于管壁上產(chǎn)生的壓力稱為靜壓,。計算時,，以絕對真空為計算零點的靜壓稱為絕對靜壓。以大氣壓力為零點的靜壓稱為相對靜壓,?？照{(diào)中的空氣靜壓均指相對靜壓。靜壓高于大氣壓時為正值,，低于大氣壓時為負(fù)值,。
b.動壓(Pb)：指空氣流動時產(chǎn)生的壓力，只要風(fēng)管內(nèi)空氣流動就具有一定的動壓,，其值永遠(yuǎn)是正的,。
c.全壓(Pq)：全壓是靜壓和動壓的代數(shù)和：Pq＝Pi十Pb全壓代表lm3氣體所具有的總能量。若以大氣壓為計算的起點,，它可以是正值,，亦可以是負(fù)值.
