有關制冷與空調作業的若干基本知識與基本概念濟寧市技師學院鐘元振第一節制冷系統的工作原理制冷：利用人工的方法，把某物體或某空間的溫度降低到低于周圍環境的溫度，并使之維持在這一低溫的過程。

實質：將熱量從被冷卻對象中轉移到環境中

★制冷≠冷卻制冷系統的工作原理制冷機：實現制冷所需的機器和設備。特點：必須消耗能量——電能、機械能等制冷劑：制冷機中把熱量從被冷卻介質傳給環境介質的內部循環流動的工作介質。制冷循環：在制冷機中，制冷劑周而復始吸熱、放熱的流動循環。制冷方法：1）液體汽化制冷：利用液體氣化吸熱原理。

如：蒸汽壓縮式制冷、吸收式制冷、蒸汽噴射式制冷2）氣體膨脹制冷：將高壓氣體做絕熱膨脹，使其壓力、溫度下降，利用降溫后的氣體來吸取被冷卻物體的熱量從而制冷。3）熱電制冷：利用某種半導體材料的熱電效應壓縮機高溫高壓低溫低壓高溫高壓低溫低壓節流裝置蒸發器冷凝器P蒸氣壓縮式制冷的基本原理一、吸收式制冷的基本原理吸收式制冷循環膨脹閥蒸發器冷凝器發生器吸收器泵節流裝置相當于一個壓縮機制冷劑循環－逆循環吸收劑循環－正循環一、吸收式制冷的基本原理吸收式制冷機的構成膨脹閥蒸發器冷凝器發生器吸收器溶液泵節流裝置與蒸氣壓縮式制冷系統完全相同相當于“熱力壓縮機”吸收器相當于吸氣側發生器相當于壓出側①吸收器：吸收制冷劑蒸汽；②發生器：加熱、釋放制冷劑；③溶液熱交換器：內部能量利用，提高效率；④溶液泵：加壓作用。

一、吸收式制冷的基本原理一、吸收式制冷的特點優點：1.工質環保，對環境和大氣臭氧層無害

2.以熱能為動力，節電效果明顯

3.可以利用各種熱能驅動

4.結構簡單，運動部件少，安全可靠缺點：1.價格無優勢

2.耗能大，機組笨重

3.利用熱能促進全球變暖

4.熱力系數COP低于壓縮式制冷循環2.1單級蒸氣壓縮制冷的理論循環1.理論循環定義：在沒有任何實際損失下的制冷循環。2.條件：①無溫差傳熱；

②壓縮過程是可逆絕熱壓縮過程即等熵過程；

③管路中無任何耗損。二、蒸氣壓縮式制冷裝置T-S圖LgP-h圖3.理想制冷循環：逆卡諾循環（原理圖）4.實際采用的制冷理論循環組成（原理圖）：兩個定壓過程；一個絕熱壓縮過程；一個絕熱節流過程。5.特點(與卡諾循環比較）：①用節流閥代替膨脹機：②損失膨脹功、產生“閃發氣體”；但簡化裝置、便于調節，產生節流損失。③用干壓縮代替濕壓縮；實現“干沖程”；但耗功量、制冷量均增加，制冷系數下降。④產生過熱損失蒸氣壓縮式制冷的理想循環蒸氣壓縮式制冷的理論循環2.2改善蒸氣壓縮制冷循環的措施節流損失過熱損失再冷度過熱度Pk/P0>8膨脹閥前液態制冷劑的再冷卻；蒸氣回熱循環；中間冷卻的多級壓縮有再冷卻器的蒸氣壓縮式制冷回熱式蒸氣壓縮式制冷多級蒸氣壓縮式制冷循環蒸汽壓縮制冷的工作原理實際循環的特點：壓縮機內非絕熱、可逆過程；存在傳熱溫差，過程不可逆；改善循環：吸氣過熱和過冷節流、回熱循環；系統存在節流損失；系統存在流動損失；系統存在不凝性氣體。分類1）單級壓縮制冷循環2）雙級壓縮制冷循環3）復疊制冷循環雙級蒸汽壓縮制冷循環特點：與單級壓縮制冷循環流程的主要區別是大部分制冷劑必須在高、低壓級兩只氣缸中進行壓縮，還增設了中間冷卻器和膨脹閥。

分類：一次節流、完全中間冷卻一次節流、不完全中間冷卻二次節流完全中間冷卻二次節流不完全中間冷卻二次節流中間帶蒸發器的完全中間冷卻第二節空調系統的工作原理空調的任務：在任自然環境下，使室內空氣維持在一定的溫度、濕度、空氣流動速度及清潔度下，以滿足人體舒適和工藝生產過程的要求。現代技術發展有時還要求對空氣的壓力、成分、氣味及噪聲等進行調節與控制?？照{的組成：由冷熱源、空氣處理、空氣質量輸送與分配和自動控制系統組成。濕空氣的物理性質絕對濕度與相對濕度

單位體積空氣中所含水蒸氣的質量，叫做空氣的絕對濕度，單位為kg/m3。而相對濕度是指在某一溫度時，空氣中所含的水蒸氣質量與同一溫度下空氣中的飽和水蒸氣質量之百分比。在實際中直接測空氣所含水分質量較困難，由于空氣中水分產生的壓力在100℃以下時與空氣中含水量成正比，從而可用空氣中水蒸氣產生的壓力表示空氣中的絕對濕度。飽和空氣的絕對濕度與溫度有關，溫度高（低），飽和空氣的絕對濕度大（?。虼?，在空氣中水蒸氣含量不變的情況下，可降低溫度以提高空氣的相對濕度?？諝庵械慕^對濕度與相對濕度的關系是：濕空氣的物理性質2.相對濕度可用由兩支完全相同的溫度計組成干、濕球溫度計來測量。其中一支溫度計叫干球溫度計，用來測量空氣溫度；另一支叫濕球溫度計，其下端包著棉紗且浸在水中。由于水分的蒸發，濕球溫度總是低于干球溫度。如圖1.2所示?？諝庀鄬穸仍叫?，水越容易蒸發，干、濕球溫差越大；反之，空氣相對濕度越大，干、濕球溫差就越小。濕空氣的物理性質3.顯熱

顯熱是指物質在只改變溫度而不改變其狀態的過程中所轉移的熱量，如水的溫度從20°C升至80°C，這時水吸收的熱量為顯熱。潛熱

潛熱是指物質在只改變狀態（如熔解、液化等），而不改變溫度的過程中所轉移的熱量。如將100°C的水變為100°C的水蒸氣時，需要吸收的熱量。依據物態變化,潛熱可分為汽化潛熱、液化潛熱、熔化潛熱和凝固潛熱等。濕空氣的物理性質3.顯熱與潛熱的關系在實際應用中，潛熱與顯熱的關系如下圖所示。濕空氣的物理性質4.焓與熵

1）

焓

熱能是物質分子所具有的動能與位能的總和，而物質分子在各種狀態下都在不停的運動，所以物質總是含有一定的熱量，只是所處狀態不同時，所含熱量不同而已。1kg的物質在某一狀態時，所含的熱量稱為該物質的焓。符號為H，單位為kJ/kg。制冷工質在系統中流動時，其內能和外功總是同時出現的，因此焓可以轉化成熱力計算。焓的物理意義是指以特定溫度作為起點的物質所含的熱量。例如，通常把水在壓力為101325Pa，溫度為0°C時的焓定義為零。把0°C的R12和R134a液態制冷劑的焓值規定為200kJ/kg。

焓隨制冷劑的狀態、溫度和壓力等參數的變化而變化。當對制冷劑加熱或做功時，焓就增大，反之，制冷劑被冷卻或蒸氣膨脹向外做功時，焓就減小。濕空氣的物理性質4.焓與熵

2）熵

熵和焓一樣，也是描述物質狀態的參數，它是從外界加進1kg物質（系統內）的熱量Q與加熱時該物質的絕對溫度T（K）之比，用S表示，其關系式為：

S=Q/T（kJ/kg）熵值也是復合狀態參數，它只與狀態有關，而與過程無關，在一定的狀態下，制冷劑的熵值是確定的。熵不需要計算絕對值。由于絕對溫度T永遠是正值，故熱量的變化ΔQ與熵的變化ΔS符號相同。工質吸熱，ΔQ為正值，工質的熵值必然增加，ΔS也為正值。反之工質放熱（被冷卻）ΔQ為負值，工質的熵減少，ΔS也為負值。因此，根據制冷過程中熵的變化，就可判斷出工質與外界之間熱流的方向。第三節制冷劑、載冷劑、蓄冷劑、潤滑油和緩蝕劑常用制冷劑分類代表制冷劑命名無機物H2O,NH3R7**烴類物質飽和碳氫化合物HCHR烯烴及其衍生物丙烯/乙烯R1***鹵代烴類(氟利昂)CFC族R11,R12RHCFC族R22RHFC族R134aR共沸制冷劑R502R5**非共沸制冷劑R410AR4**增強和冷凍油的溶解性，但也會增加臭氧消耗和毒性增加溫室效應制冷劑基本知識制冷劑基本性質（2）材料相容和電機繞組的相容性(UL)制冷劑會從絕緣層中析取聚合物，或者是絕緣層吸收制冷劑(雜質影響)和橡膠及塑料的相容性天然橡膠/樹脂化合物/氯丁膠(HFC)/丁腈膠(R-123)制冷劑對塑料的影響一般隨著制冷劑分子中氟原子的減少而減小。耐氟材料(氯丁乙烯/氯丁膠）和金屬的相容性烴類制冷劑與金屬接觸時一般非常穩定鹵代烴制冷劑+水→水解成酸性物質→金屬腐蝕。夠溶解銅，然后沉積在溫度較高的鋼鐵部件上，形成一層銅膜，這就是銅鍍現象.冷凍油互溶性MO/POE溫度滑差非共沸制冷劑R407C[R32(-52°C)/R125(-49°C)/R134a(-26°C)]4.4°CR410A[R32(-52°C)/R125(-49°C)]0.55°C制冷劑基本知識何謂好制冷劑針對蒸氣壓縮制冷循環。從運行效率、經濟性和安全性來考慮，理想工質應該具有以下的熱力學和熱物理學性質：（1）冷凝壓力低，允許用較輕的材料構造熱交換器、壓縮機、管道等。（2）壓縮機吸入壓力高于大氣壓，容易檢漏，防止空氣和水的滲透。（3）低壓縮比，容積效率高，耗能低。（4）蒸發潛能大，制冷效果好。（5）比容較小，壓縮式單位容積的質量流量大。（6）壓縮過程的溫升不要太高，以免壓縮機過熱，以及制冷劑與潤滑油和其他物質起化學反應。（7）液體比熱容小，可以在膨脹之前進一步使液體過冷，減少氣體閃發。（8）蒸氣比熱大，在吸入時避免蒸氣過熱。（9）液體和蒸氣的熱導率要大，提高熱傳導效率。（10）無毒,不可燃（11）良好地化學穩定性（12）價格低,易獲得載冷劑基本知識載冷劑又稱冷媒，它是被用來將制冷系統所產生的冷涼傳遞給被冷卻物體的媒介物質或中間介質。載冷劑的性質要求：在所需溫度下保持液態，在系統中循環時不凝固、不揮發、對人體無害、載冷量大、耗功小，蒸汽與空氣混合不會爆炸或燃燒；無毒、化學穩定性好；在大氣條件下，不揮發，不分解，不氧化；密度小、黏度小、傳熱性能好。常用的載冷劑：水、無機鹽水溶液、有機物載冷劑。蓄冷劑基本知識蓄冷劑是以低溫或高溫形式將熱量（冷量）蓄存起來的一種儲能物質。蓄冷方式：一種利用介質（水或鹽水）的溫度變化；另一種是以物質的相變，利用潛熱來蓄存冷量?？照{中使用的蓄冷劑應符合的要求：無毒、不燃燒、不產生氣體、相變過程中比容不變，潛熱蓄能量不衰減、不層化。蓄冷劑主要有：單純物質、二元溶液、多元混合物。潤滑油基本知識潤滑油用于制冷壓縮機時通常稱為冷凍機油。潤滑油的作用：潤滑作用，減少摩擦和磨損，延長機器使用壽命；帶走摩擦時產生的熱量；在密封處起到密封和防止制冷劑泄漏；帶走摩擦產生的磨屑；對機器消聲、減振；以油壓作為控制卸載機構的動力。常用潤滑油：13號、18號、25號、30號和49號。使用潤滑油注意事項：不能與植物油混合使用；使用黏度達15%時應換油；用后再生用化驗合格；常年運行的制冷劑每年換油一次。緩蝕劑基本知識鹽水和溴化鈉溶液對金屬材料的腐蝕性使設備和溴化鋰式制冷機組的壽命大為降低，腐蝕產生的氫氣是溴化鋰機組中不凝性氣體的主要來源，并且腐蝕產生的鐵銹和銅銹容易使噴嘴和過濾器堵塞。制冷系統中的鹽水應該是堿性，因為酸性對金屬腐蝕最大。鹽水系統一般用重鉻酸鈉和氫氧化鈉作緩蝕劑。防止腐蝕最根本的辦法是保護系統內高度真空，盡可能不讓空氣侵入；其次是添加緩蝕劑。常見的緩蝕劑：鉻酸鹽、鉬酸鹽、硝酸鹽以及銻、鋁、砷的氧化物。第四節制冷與空調作業的安全管理一、制冷空調運行維護安全管理制度安全生產責任制度安全教育制度安全檢查制度專業性的安全管理制度安全技術性質的規章制度第四節制冷與空調作業的安全管理二、制冷空調設備運行安全管理制度交接班制度各級崗位安全責任制度巡回檢查制度壓力容器及安全裝置、儀表定期檢測制度防護用品與安全用具管理制度建立制冷作業檔案制度安全培訓管理制度維修管理制度機房防火制度事故緊急預案制度安全操作規程第五節電工基礎知識一、電流、電壓和電阻電路是電流的通路，電路主要由四要素：電源、負載、控制元件、回路。電路的基本作用：（1）能量的傳輸和轉換；（2）信號的傳遞和處理。電流：由電荷（帶電粒子）有規則的定向運動而形成的交流：直流：實際方向：正電荷運動的方向參考方向、正方向：任意選定某一方向電流的實際方向與其正方向一致時，則電流為正值；電流的實際方向與其正方向相反時，則電流為負值。電壓：絕對值，不隨參考點的改變而改變；電位：相對值，隨參考點的改變而變化。第五節電工基礎知識電壓：電場力將單位正電荷沿外電路中的一點推向另一點所作的功實際方向：規定從高電位(“＋”)指向低電位(“－”)電壓的實際方向與其正方向一致時，則電壓為正值；電壓的實際方向與其正方向相反時，則電壓為負值。電路中某點的電位實質是這一點與參考點之間的電壓，或者說，電路某兩點的電壓等于這兩點之間的電位差：UAB＝VA-VB電阻：通用電阻色碼標示法第五節電工基礎知識電壓：電場力將單位正電荷沿外電路中的一點推向另一點所作的功實際方向：規定從高電位(“＋”)指向低電位(“－”)電壓的實際方向與其正方向一致時，則電壓為正值；電壓的實際方向與其正方向相反時，則電壓為負值。電路中某點的電位實質是這一點與參考點之間的電壓，或者說，電路某兩點的電壓等于這兩點之間的電位差：UAB＝VA-VB電阻：通用電阻色碼標示法第五節電工基礎知識電阻器電阻器：對通過它的電流呈現一定的阻礙作用，具有消耗能量的性質用途：是穩定和調節電路中的電流和電壓，其次還有限制電路電流、降低電壓、分配電壓等功能分類：按電阻材料和結構特征可分為線繞、膜式（碳膜和金屬膜）、實芯和敏感電阻；按用途可分為通用、精密、高壓、高阻電阻器。主要技術參數：標稱阻值、阻值誤差、額定功率、額定電壓：識別方法：數值法和色碼標示法第五節電工基礎知識電容器：是由兩個金屬電極中間夾一層絕緣體（又稱電介質）所構成，可以儲存電場能量用途：具有“隔直通交”的特點，常用于濾波、旁路、信號調諧等方面主要技術參數：電容量、允許誤差、額定電壓識別方法：數值法和色標法電感器：鎮流器、電機、變壓器的線圈都是電感線圈，可以儲存磁場能量。用途：LC濾波器，調諧放大電路或諧振均衡，去耦電路分類：按結構特點可分為單層、多層、蜂房、帶磁芯及可變電感線圈。主要技術參數：電感量L和品質因數Q。電感量是指電感器通入電流后儲存磁場能量的大小，其單位是H、mH和H。1H=103mH，1mH=103H。第五節電工基礎知識

直流基本電路：測量直流電流通常都用磁電式