制冷暖通技术全解：从基础概念到核心设备

制冷暖通技术全解：从基础概念到核心设备

制冷暖通技术是现代建筑和工业领域的重要组成部分，涉及空调、制冷设备的设计、安装和维护。本文将系统地介绍制冷暖通的基础知识，包括中央空调的工作原理、空调的分类、常用术语以及核心部件的功能，为从业者提供全面的技术指南。

一、中央空调的基础知识

1. 制冷剂与载冷剂

• 制冷剂：在制冷机中进行制冷循环的工作物质，通过在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发，实现制冷效果。
• 载冷剂：将制冷装置的制冷量传递给被冷却介质的媒介物质，如空调冷冻水在蒸发器内被冷却后，远距离输送以冷却物体。

2. 显热与潜热

• 显热：不改变物质形态而引起其温度变化的热量，可通过温度测量仪器检测。
• 潜热：在物质相变过程中吸收或释放的热量，不改变物质温度，无法用温度测量仪器直接测量。

3. 静压、动压与全压

在空调或风机选择中，静压、动压和全压是关键参数：

• 静压：空气分子撞击管壁产生的压力，分为绝对静压和相对静压。
• 动压：空气流动时产生的压力，始终为正值。
• 全压：静压和动压的代数和，代表单位体积气体的总能量。

二、空调的分类

1. 按使用目的分类

• 舒适空调：用于住房、办公室等场所，对温湿度调节精度要求不高。
• 工艺空调：用于电子器件生产车间等，对温度和洁净度有较高要求。

2. 按空气处理方式分类

• 集中式空调：空气处理设备集中，适用于大面积、房间集中的场所。
• 半集中式空调：既有中央空调又有末端装置，可实现高精度调节。
• 局部式空调：每个房间独立处理空气，如分体式空调。

3. 按制冷量分类

• 大型空调机组：应用于大车间、电影院等。
• 中型空调机组：应用于小车间、会场等。
• 小型空调机组：用于办公室、家庭等。

4. 按新风量分类

• 直流式系统：全部使用新风，无回风管。
• 闭式系统：不补充新风的全再循环系统。
• 混合式系统：新风和回风混合使用。

5. 按送风速度分类

• 高速系统：主风道风速20-30m/s。
• 低速系统：主风道风速12m/s以下。

三、空调的常用术语

• 名义制冷量：空调器在标准工况下单位时间内排除的热量。
• 名义制热量：空调器在标准制热工况下单位时间内释放的热量。
• 能效比（EER）：制冷量与制冷功率之比，反映空调器的能源利用效率。
• 性能参数（COP）：制冷压缩机的单位轴功率制冷量。
• 常用空调计量单位及换算：
• 1千瓦（KW）= 860大卡（Kcal/h）
• 1大卡（Kcal/h）= 1.163瓦（w）
• 1冷吨（USRT）= 3024大卡（Kcal/h）
• 1冷吨（USRT）= 3517瓦（W）

四、常见空调主机

1. 水冷冷水机组

水冷冷水机组使用水作为载冷剂，通过水的换热降温实现制冷，适用于大型场所。

2. VRV系统

VRV系统即制冷剂流量可变系统，由功能机、恒速机和变频机组成，可灵活调节室内机容量。

3. 模块机

模块机基于VRV系统发展而来，将室内外机合并为制冷机组，采用水路系统进行换热。

4. 活塞式冷水机组

活塞式冷水机组将活塞式制冷压缩机、辅助设备和附件组装在一起，适用于中小型工程。

5. 螺杆式冷水机组

螺杆式冷水机组提供冷冻水，结构紧凑、体积小，适用于国防科研、交通运输等领域。

6. 离心式冷水机组

离心式冷水机组由离心式制冷压缩机和配套装置组成，适用于大型工程。

7. 溴化锂吸收式冷水机组

溴化锂吸收式冷水机组以热能为动力，制取0℃以上的冷媒水，适用于中大型工程。

五、中央空调机组分类

中央空调机组是系统核心，合理选择对项目至关重要。按制冷方式和结构可分为多种类型。

六、制冷空调20个核心部件

1. 压缩机

压缩机是系统核心动力源，根据压缩方式不同，可分为活塞式、滑片式、螺杆式、涡旋式、离心式、转子式等。

2. 冷凝器

冷凝器将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽冷却成液体或气液混合物，分为水冷式、空气冷却式和水空混合冷却式。

3. 蒸发器

蒸发器利用液态低温制冷剂在低压下蒸发吸热，达到制冷目的。按冷却介质不同，可分为冷却液体载冷剂和冷却空气两大类型。

4. 节流机构

节流机构使冷凝器出来的高压液体节流降压，使液态制冷剂在低压（低温）下汽化吸热。常用的节流机构有毛细管和膨胀阀。

5. 气液分离器

气液分离器安装于压缩机进口端，防止液体制冷剂进入压缩机气缸，具有过滤、回油、贮液等功能。

6. 风机

风机由交流单三相感应电动机与叶轮组成，分为轴流风机和离心风机，包括定速和变速两大系列。

7. 储液器

储液器装在冷凝器和膨胀阀之间，功能包括储存冷凝液、适应蒸发器负荷变动、作为高低压侧液封等。

8. 油分离器

油分离器安装在压缩机和冷凝器之间，通过减速使雾状油聚集并回流至压缩机。

9. 干燥过滤器

干燥过滤器防止制冷剂中含有水分或杂质，避免冰堵现象，确保系统正常运行。

10. 四通换向阀

四通换向阀用于热泵型空调系统，切换制冷工质流通路径，实现制冷和制热功能。

11. 水泵

水泵用于加速水流动，增强换热效果。

12. 水流开关

水流开关控制管道内流体流量或断流保护，当流量达到设定值时自动切断或接通电路。

13. 压力控制器

压力控制器用于控制和保护系统压力，当压力达到设定值时自动切断或接通电路。

14. 压差控制器

压差控制器用于控制压力差，当压差达到设定值时自动切断或接通电路。

15. 温度控制器

温度控制器用于控制或保护系统温度，常用于水箱温度控制和防冻保护。

16. 视液镜

视液镜指示制冷剂状况、含水量和润滑油流动情况，通过颜色变化显示制冷剂含水量。

17. 电磁阀

电磁阀是一种自动开关的截止阀，用于控制系统中的制冷剂，适用于各种气体、液体制冷剂和润滑油。

18. 膨胀水箱

膨胀水箱用于储存因温度变化而产生的膨胀水，对系统起稳压定压作用，并能补偿部分水。

19. 冷却塔

冷却塔是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置。其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行，装置一般为桶状，故名为冷却塔。