全國注冊公用設(shè)備工程師

執(zhí)業(yè)資格考輔導(dǎo)

制冷技術(shù)與熱泵技術(shù)

制冷技術(shù)是使某一空間或物體的溫度降到低于周邊環(huán)境溫度，并保持在規(guī)定低溫狀

態(tài)的?門科學(xué)技術(shù)，它隨著人們對低溫條件的規(guī)定和社會生產(chǎn)力的提高而不斷發(fā)展。

液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，固體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w都要吸取潛熱.

4.1.1.蒸氣壓縮式制冷的工作原理

人工制冷有多種方法，目前重要是使用工作物質(zhì)（制冷工質(zhì)）狀態(tài)變化時吸熱和放

熱的特性來實(shí)現(xiàn)制冷。

任何液體在沸騰過程中將要吸取熱量，液體的沸騰溫度（即飽和溫度）和吸熱量隨

液體所處的壓力而變化，壓力越低，沸騰溫度也越低。并且不同液體的飽和壓力、沸騰溫度和

吸熱量也各不相同。

例：1個大氣壓（O.IMPa）下

制冷工質(zhì)沸點(diǎn)CC）氣化潛熱r(kJ/kg)

水1002256

氨(R717)-33.41368

R22-40.8375

只要根據(jù)所用制冷液體（稱制冷劑）的熱力性質(zhì)，發(fā)明一定的壓力條件，就可以在一定

范圍內(nèi)獲得所規(guī)定的低溫。

要實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)必須要有一定的設(shè)備，并且要以消耗能量作為補(bǔ)償。

蒸氣壓縮式制冷循環(huán)就是用壓縮機(jī)等設(shè)備，以消耗機(jī)械功作為補(bǔ)償，對制冷劑的狀

態(tài)進(jìn)行循環(huán)變化，從而使用冷場合獲得連續(xù)和穩(wěn)定的冷量及低溫。

制冷壓岫機(jī)

瞇

閥

a.低壓管道保溫

b.工質(zhì)狀態(tài)②過熱蒸氣③飽和液④濕蒸氣

4.1.2.圖表

I.T-S圖

2.壓-烯圖（IgP-h圖）

4.1.3、抱負(fù)制冷循環(huán)一逆卡諾循環(huán)

研究蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的重要目的，是為了分析影響制冷循環(huán)的各種因素，尋求節(jié)

省制冷能耗的途徑.

逆卡諾循環(huán)是使工質(zhì)（制冷劑）在吸取低溫?zé)嵩吹臒崃亢笸ㄟ^制冷裝置，井以外功作

補(bǔ)償，然后流向高溫?zé)嵩?。逆向循環(huán)是--種消耗功的循環(huán)，制冷循環(huán)就是按逆向循環(huán)進(jìn)行的，

在溫一燃或壓一始圖上，循環(huán)的各個過程都是依次按逆時針方向變化的。

1.逆卡諾循環(huán)設(shè)備示意圖

逆卜諾循環(huán)在T-S圖上的表達(dá)

2.實(shí)現(xiàn)逆卡諾循環(huán)必須具有的條件:

（1）高、低溫?zé)嵩礈囟群愣ǎ?/p>

（2）工質(zhì)在冷凝器和蒸發(fā)器中與外界熱源之間無傳熱溫差：

（3）工質(zhì)流經(jīng)各個設(shè)備時無內(nèi)部不可逆損失；

制冷系數(shù)￡

制冷循環(huán)常用制冷系數(shù)￡表達(dá)它的循環(huán)經(jīng)濟(jì)性能，制冷系數(shù)等于單位耗功量所制得的

冷量。

對于逆卡諾循環(huán)而言：

￡_"⑸-Sb）_.

'嗎⑸—S〃）（，'一7；；）

假如考慮冷凝器和蒸發(fā)器的傳熱溫差分別為ATk和時，則

小工=<￡

T「T。區(qū)」"）+（△7；+5）

4.1.4、蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)及熱力計算

1.蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)

理論制冷循環(huán)不同「逆卡諾循環(huán)之處是：

a.制冷劑在冷凝器和蒸發(fā)器中按等壓過程循環(huán)，并且具有傳熱溫差：

b.制冷劑用膨脹閥絕熱節(jié)流，而不是用膨脹機(jī)絕熱膨脹：

c.壓縮機(jī)吸入飽和蒸氣而不是濕蒸氣。

用膨脹閥代替膨脹機(jī)后的節(jié)流損失：不僅增長了制冷循環(huán)的耗功量，還損失了制冷

量。這兩部分損失必然使制冷系數(shù)和熱力完善度有所下降。

用干壓縮代替濕壓縮后的過熱損失：

（1）.用膨脹閥代替膨脹機(jī)后的節(jié)流損失

制冷劑絕熱膨脹作功量：

Wc=113-114-

制冷劑通過膨脹閥損失的冷量：

△qoi=h4—h4

??,絕熱節(jié)流前后結(jié)值不變,即h3=h4；

，We=Aqoi

節(jié)流損失：制冷劑干度1,液體含量I,制冷能力IO

（T0-Tk）t或者制冷劑液態(tài)比熱t(yī),則節(jié)流損失t;反之I。

制冷劑節(jié)流后的干度增長還與它的潛熱有關(guān)。

用膨脹閥代替膨脹機(jī)后，增長了W。，損失了△q（“，制冷系數(shù)和熱力完善度下降。

（2）.用干壓縮代替濕壓縮后II勺飽和損失

在制冷壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)營中，若吸入濕蒸氣，會引起液擊，并占有氣缸容積，使吸

氣量減少，制冷量下降。

飽和損失不佞與制冷循環(huán)工況有關(guān)，還與制冷劑的物理性質(zhì)也有關(guān)。

2.理論循環(huán)的熱力計算

制冷劑在蒸發(fā)器中的單位質(zhì)量制冷量：

q（）=hi—h4|kJ/kg]

壓縮機(jī)的單位質(zhì)量絕熱壓縮耗功量：

w=h2—hi[kJ/kgl

制冷劑在冷凝制中的單位質(zhì)量放熱量：

qk=h2—hs[kJ/kg]

節(jié)流前、后焰值不變h3=ha，則qk=qo+w

制冷劑單位容積制冷量：

q、_~[kJ/m3]

若已知總制冷量為Qo[kW],則制冷劑質(zhì)量循環(huán)量：

q0

[kg/s]

壓縮機(jī)的吸氣體枳流量：

匕[m3/s]

q、、

冷凝器的熱負(fù)荷：

Qk=Mrqk[kW]

壓縮機(jī)的理論耗功量：

N=MrW[kW]

理論制冷系數(shù)：

_%_九一九

o---—―------

Nwh2-/21

3.蒸氣壓縮式制冷循環(huán)改善

1.膨脹閥前液體過冷

(1)液體過冷對制冷循環(huán)的影響

液體過冷會漕長ZXq，且隨著過冷溫度的減少，Aq會增長；

同時并不堵長w,因此制冷系數(shù)增長。

在實(shí)際應(yīng)用中，按逆流方式傳熱或增長冷凝器傳熱面積，可達(dá)成?定的過冷度。

(2)回?zé)嵫h(huán)

回?zé)嶂评溲h(huán)的制冷劑液體過冷和吸氣過熱，是運(yùn)用流出蒸發(fā)器的低溫飽和蒸氣

與流出冷凝器的飽和液體通過熱互換器的傳熱過程而產(chǎn)生的。

問熱循環(huán)特別合用于增長吸氣過熱度能提高其循環(huán)制冷系數(shù)、以及絕熱指數(shù)較小,

絕熱壓縮后排氣溫度較低的制冷劑,如R12(K=1.136)、R502o

R22采用回?zé)嵫h(huán)是制冷系數(shù)減少不多，但保證干壓縮和熱力膨脹閥穩(wěn)定匚化。

對氨(K=1.310)、R11等，由于提高過熱度后會減少其制冷系數(shù)，所以不采用回

熱循環(huán)。

(2).帶膨脹機(jī)的制冷循環(huán)

(3).帶有經(jīng)濟(jì)器的螺桿式壓縮制冷循環(huán)

(4).帶有經(jīng)濟(jì)器的離心式壓縮制冷循環(huán)

4.1.5.雙級蒸氣壓縮制冷循環(huán)

蒸發(fā)溫度減少對單級制冷循環(huán)的影響：

1.節(jié)流損失增長，制冷系數(shù)下降。

2.壓縮機(jī)的排氣溫度上升。

3.壓縮機(jī)運(yùn)營時的壓力比漕大，容積效率下降。

1、一次節(jié)流、完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)

循環(huán)過程

它與單級壓縮制冷循環(huán)流程的重要區(qū)別是大部分制冷劑必須在高、低壓級兩只氣

缸中進(jìn)行壓縮，還增設(shè)了中間冷卻器和膨脹閥。

假如已知一次節(jié)流、完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)所需要的制冷量、冷凝溫

度和蒸發(fā)溫度，則該循環(huán)的熱力計算環(huán)節(jié)和公式如下:

2=麗|MPa]

t7=t6+AiI°C]

Mi=

lkg/sj

Mrl(h2-h3)+Mrl(h5一h7)=Mr2(h3一h6)

2、一次節(jié)流、不完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)

Mri(h3--h6)=Mr2(h5-h7)[kJ/s]

Mr2hz+Mrlhy=(Mr)+Mn)113=M1】3

4.1.6、熱泵

空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在選型時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)空氣源熱泵機(jī)組冬季運(yùn)營時，室外換熱器溫度低于時.，其表面會結(jié)霜，明顯減少機(jī)組

效率，嚴(yán)重時會堵塞盤管，為此必須除霜。

(2)應(yīng)考慮機(jī)組噪聲對周邊建筑環(huán)境影響。

(3)在冬季寒冷且潮濕的地區(qū)，需連續(xù)運(yùn)營或?qū)κ覂?nèi)溫度有較高規(guī)定的空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)按本地

平衡點(diǎn)溫度(即空氣源熱泵關(guān)熱量等于建筑耗熱量時的室外計算溫度)擬定機(jī)組的容量和箱助加

熱的容量，以避免機(jī)組選擇過大，導(dǎo)致初投資增長，運(yùn)營效率減少。

(4)機(jī)組選型時，應(yīng)考慮機(jī)組使用的制冷劑種類是否符合國家當(dāng)前環(huán)保的規(guī)定。

熱泵供熱系數(shù)為：

熱泵供熱系數(shù)=制得的熱量/耗功量

=COP+1

公式表達(dá)，熱泵系數(shù)恒大于I,這說明熱泵裝置在高溫?zé)嵩吹姆艧崃渴冀K大于耗功量。

空氣源熱泵冷熱水機(jī)組冬季的制熱量，應(yīng)根據(jù)室外空調(diào)計算溫度修正系數(shù)和化霜修

正系數(shù)進(jìn)行修正。

4.2制冷劑和載冷劑

制冷劑又稱制冷工質(zhì)，它是在制冷系統(tǒng)中完畢制冷循環(huán)的工作介質(zhì)。

制冷劑在蒸發(fā)海內(nèi)氣化吸取被冷卻介質(zhì)的熱量而制冷，又在冷凝黑中把熱量放給周

邊介質(zhì)，重新成為液態(tài)制冷劑，不斷進(jìn)行制冷循環(huán)。

4.2.1、制冷劑的種類

I.無機(jī)化合物

級和水是當(dāng)前常用的制冷劑。

2.氟利昂

CFC：含氯而無氫的氟化碳；會破壞同溫層中的臭氧。

HCFC：含氫、氯的氟化碳：

HFC：含氫而無氯的氟化碳。

3.混合物制冷劑

（1）共沸溶液

共沸溶液制冷劑是由兩種或兩種以上不同的制冷劑

按一定比例互相溶解而成的混合物。

它和單一化合物同樣，在一定壓力下蒸發(fā)溫度一定。

常用的有R500、R502等。

（2）非共沸溶液

4.1.2、對制冷劑的規(guī)定

1.熱力學(xué)性質(zhì)方面

（1）冷凝壓力不太高，蒸發(fā)壓力不低于大氣壓力;冷凝壓力和蒸發(fā)壓力之比不要過大;

（2）單位容積制冷量要大:

（3）臨界溫度要高;

（4）凝固溫度要低;

（5）氣化潛熱要大；

（6）絕熱指數(shù)要低；

3.制冷劑的安全及環(huán)境特性指標(biāo)

（1）、無害，不燃燒和爆炸;

（2）、破壞臭氧（（）3）潛值ODP的大小表達(dá)該制冷劑破壞大氣。3分子潛能的限度，因?qū)Υ?/p>

氣。3層破壞的大小。

（3）、全球變暖潛值GWP,GWP是衡量制冷劑對全球氣候變暖影響限度大小的指標(biāo)值。

（4）、大氣壽命是指制冷劑排放到大氣中，一直到分解前的時間，也就是制冷劑在大氣中

存留的時間。制冷劑壽命長，說明其潛在的破壞作用大。

4.2.3、氯氟碳化合物的禁用及其對策

1.《蒙特利爾議定書》及其修正案

氯班碳化合物是敘利昂族中的一大類，即含氯而無氫的

敘利昂，它們會破壞同溫層中的臭氧。

1985年和1987年締結(jié)了《保護(hù)03層維也納公約》和

《關(guān)于消耗03層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》.

《議定書》締約方大會乂先后通過了《倫敦修止案》（1990年）、《司本哈根修止案》

（1993年）、《蒙特利爾修正案》（1997年）和《北京修正案》（1999年）。這些修正案對《議矣書》

所列消耗。3層物質(zhì)（OzoneDelelingSubstanceo簡稱ODS）的種類、消耗量基準(zhǔn)和禁用時間等

做了進(jìn)一步的調(diào)整和限制。

（1）.《蒙特利爾議定書》及《倫敦修正案》重要規(guī)定了逐步削減與禁用CFC和哈龍（即

BCFC）兩類物質(zhì)的規(guī)定和時間表，對HCFC類物質(zhì)、沒有提出相應(yīng)的限制。

（2）.1993年的《哥本哈根修正案》第一次將HCFC類物質(zhì)納入受控物質(zhì)清單，并規(guī)定了

逐步削減與禁用時間表，其內(nèi)容如下：

1）對CFC（含BCFC泄及CFC—11、CFC-12、CFC-113、CFC-114、CFC-I15等氯

筑化碳類物質(zhì)等，規(guī)定發(fā)達(dá)國家從1996年1月1日起完全停止生產(chǎn)與消費(fèi);發(fā)展中國家（CFC年

人均消耗量小于0.3kg）最后停用日期為2023年1月1日。

2）.對HCFC涉及HCFC-22、HCFC一123、HCFC-142b等。發(fā)達(dá)國家從1996年開始凍結(jié)

生產(chǎn)量，2023年開始削減，2030年完全停業(yè)使用;發(fā)展中國家從2023年開始凍結(jié)生產(chǎn)量，2040

年完全禁用。

3).1997年的《蒙特利爾修衛(wèi)案》則更進(jìn)一步地將上述HCFC的禁用時間提前，發(fā)達(dá)國家從2030

年提前到2023年，發(fā)展中國家從2040年提前到2030年。

4).1999年的《北京修正案》規(guī)定對HCFCs,允許所有國家其凍結(jié)后可以繼續(xù)生產(chǎn)其凍結(jié)水平

的15%,以滿足國內(nèi)基本需求。

2.溫室效應(yīng)及京都議定書

CFC的排放會加劇地球的溫室效應(yīng)，CFC是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，使地球的平均氣溫

升高，海平面上升，土地沙漠化加速，危害生物，破壞生態(tài)平衡。在目前估計的氣溫變暖的因

素中，20%-25%是CFC類物質(zhì)作用的結(jié)果。CFCs的禁月及替代物的使用，不僅要考慮ODP

值，并且應(yīng)考慮到GWP值，即對溫室效應(yīng)的影響。

1997年12月聯(lián)合國氣候變化框架公約締約國第三次會議在日本東京都召開，會議

通過了《京都議定書》。

《議定書》擬定C(h、HFCs等6種氣體為受管制的溫室氣體，并將限制上述溫室氣

體排放總量。規(guī)定各國減少其能源需求，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)等技術(shù)措施，減少其溫室氣體排放總水

平。

CFCs及HCFCs的長期替代物HFCs制冷劑的排放、生產(chǎn)和使用將會受到限制，因

此，HFCs物質(zhì)作為永久性替代制冷劑問題，國際上尚存著不同見解。

我國于2023年9月正式核準(zhǔn)《京都議定書》，井承擔(dān)相應(yīng)的國際義務(wù)。

在尋求CFC替代劑的同時，可以采用一些措施，如提高制冷系統(tǒng)的密封性，減少機(jī)器

故障，回收制冷劑等，以減少CFC向大氣的擴(kuò)散。

從國際制冷學(xué)會最近匯總的調(diào)查結(jié)果表白，如采用各種措施，有也許減少30%?50%

的CFC的擴(kuò)散。

4.2.4、常用制冷劑的性質(zhì)

I.氨(R717)：中溫制冷劑

單位容積制冷量大:

與水可以任何比例互相溶解，但對銅及銅合金有腐蝕作用；

難溶于潤滑油，密度比潤滑油?。?/p>

宓蒸氣無色，有強(qiáng)烈的刺激性臭味，會引起中毒：有可燃和爆炸的危險性；

絕熱指數(shù)高，排與溫度也較高；

容易獲得，價格便宜。

2.氟利昂

性能隨其所含的氟、氯、氫的原子數(shù)不同而變化，很難與水溶解，會產(chǎn)生冰塞現(xiàn)象，

對金屬有腐蝕作用，氟利昂和潤滑油的溶解性與制冷劑的種類、潤滑油的成分及其溫度有關(guān)：

a.難溶：R13,R14,RH5,有明顯的分層；

b.有限溶解:R22,R114,R152,R502,高溫時無限溶解，低溫時分離成兩層：

c.完全溶解：Rll,R12,R113,R500,形成均勻溶液。

優(yōu)點(diǎn)：

無毒，不燃燒，對金屬不腐蝕；絕熱指數(shù)小，因而排氣溫度低；具有較大分子量,

合用于離心式制冷壓縮機(jī)。

缺陷：

部分制冷劑單位容積制冷量較小，因而循環(huán)量大；密度大，流動阻力較大；吸水

性能差，價格較高，極易滲漏乂不易被發(fā)現(xiàn)。

(1)氟利昂22(CHF2CI)

R22的熱力性能與氨相近。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，R22的標(biāo)準(zhǔn)氣化溫度為-40.8(C),通

常冷凝壓力不超過1.6(MPa)。在常溫下，其冷凝壓力和單位容積制冷量與氨差不多。

R22不燃、不爆、使用比爾安全可靠。

水在R22液體中的溶解度比R12大，R22可以部分地與潤滑油互相溶解，但在低

溫制冷系統(tǒng)仍然也許產(chǎn)生“冰塞”或集油。因此在制冷系統(tǒng)中必須安裝過濾干燥器和分油器。

R22與潤滑油能有限溶解，其溶解度亦隨著溫度的變化而變化。

R22已廣泛應(yīng)用于中、小型空氣調(diào)節(jié)和冷敝制冷裝置中。

(2)RI34a(CH2FCF3)

RI34a的熱力性質(zhì)與RI2相近,毒性與R12相同，RI34a的ODP=0；GWP=1300,

比R22(1700)小。

RI34a的氣、液體的導(dǎo)熱系數(shù)高于RI2,因此在蒸發(fā)器和冷凝器中的放熱系數(shù)比

R12約分別高35%?40%和25%?35%。

常規(guī)制冷劑大都使用Y物性潤滑油，但K134a與礦物油不相溶，必須使用

PAG(PolyolkcneGlycol--聚乙二醇)醇類合成潤滑油、POE(PolyoeEste2多元醇酯)酯類合成潤滑

油和改性POE油(在原POE油中添加了抗磨劑)。

R134a吸水性極強(qiáng)，其使用的PAG和POE澗滑油比常規(guī)使用的礦物油的吸水性也

高得多，特別是PAG油。系統(tǒng)內(nèi)有水分，在潤滑油的作用下，會產(chǎn)生酸，對金屬發(fā)生腐蝕利鍍

銅現(xiàn)象，一般R134a系統(tǒng)中的最大含水量不超過20x103

RI34a對系統(tǒng)的干燥及清潔度規(guī)定比R12、R22都高，系統(tǒng)中使用的干燥過濾器，

其干燥劑必須使用與R134a相溶的產(chǎn)品，如XH—7或XH—9型分子篩等,潤滑油宜使用POE

酯類潤滑油。RI34a液體密度小，故系統(tǒng)中充注的制冷劑質(zhì)量比R12略少;因RI34a中無氯原

子，故其檢漏應(yīng)采用RI34a專用的檢漏儀。

(3)R404A

R404A組成物質(zhì)及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為R125/RI43a/R134a(44/52/4),ODP=0,

GWP=3260,屬溫室氣體，毒性為Al/Al。R404A的相變滑移溫度為0.5(℃)屬近共沸混合物，

系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的泄漏對系統(tǒng)性能影響較小。

R404A的熱力性質(zhì)與R22接近，在中溫范圍時的能耗比R22增長8%?20%,但

在低溫范圍時，兩者相稱。在同溫度工況卜，由于R404A的壓縮比比R22低，因而，壓縮機(jī)的容

積效率比R22高。

過冷溫度對R404A的性能影響大，因此R404A系統(tǒng)宜增設(shè)過冷器，R404A可用

于-45/+10(℃)的蒸發(fā)溫度范圍的商用及工業(yè)用制冷系統(tǒng)，也可替代R22。

由于R404A具有R134a,故其制冷系統(tǒng)用的潤滑油、干燥劑及清潔度規(guī)定等與

RI34a相同。

(4)R407C

R407c是由R32、R125、RI34a三種工質(zhì)按23%、25%和52%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)混合而成的非共

沸混合物，其相變滑移溫度為7.1JC)。

ODP=0,GWP=153O,毒性Al/A1,R407c的熱力性質(zhì)在工作壓力范圍內(nèi)與R22

非常相似，其制冷劑的COP與R22相近。

使用R22的制冷設(shè)備改用R407C,需要更換潤滑油，調(diào)整制冷劑的充灌量、節(jié)

流組件和干燥劑等。

山于R407C的相變滑移溫較人，在發(fā)生泄漏、部分室內(nèi)機(jī)不工作的多聯(lián)系統(tǒng)以

及使用滿液式蒸發(fā)器的場合，混合物的配比也許發(fā)生變化，而影響預(yù)期的效果。

由于R407c中具有R134a,故系統(tǒng)使用的潤滑油、干燥劑及對清潔度等的規(guī)定同

R134a。

(5)R4I0A

R410A是由R32和R125兩種工質(zhì)按各50%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成，屬HFCs混合物，其

ODP=0,GWP=1730,毒性Al/Al,R410的相變滑移溫度0.2(℃),屬近共沸混合物制冷劑，

熱力性能十分接近純工質(zhì)。

與R22相比，R410A的冷凝壓力增大近50%,是一種高壓制冷劑，需提高設(shè)備

及系統(tǒng)的耐壓強(qiáng)度。由于R410A的高壓、高密度，使系統(tǒng)制冷劑的管路直徑可減少許多，壓縮

機(jī)的排量也有很大減少。同時，R410A的傳熱和流動特性優(yōu)于R22。

425、載冷劑

載冷劑是指在間接制冷系統(tǒng)中用來傳遞冷量的中間介質(zhì)。在間接制冷系統(tǒng)中制冷

劑可以在較小的制冷系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，冷量通過載冷劑傳遞給被冷卻對象。

1、對載冷劑的規(guī)定

（1）在使用溫度范圍內(nèi)不凝固、不汽化；

（2）比熱要大:

（3）密度小，粘度小；

（4）導(dǎo)熱系數(shù)大；

（5）無腐蝕性，無毒，化學(xué)穩(wěn)定性好；

（6）價格便宜，易于購買。

2.常用的載冷劑

1.水

在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中廣泛使用，并只能用作制取0C以上的載冷劑。

2.無機(jī)鹽水溶液

在中、低溫場合，一般用鹽水溶液作為載冷劑。

常用的有氯化鈣和氯化鈉溶液。

鹽水溶液的性質(zhì)與溶液中鹽的濃度有關(guān)。

對金屬有腐蝕性，需加入防腐劑。

3.有機(jī)物載冷劑

（1）甲醵水溶液

（2）乙二醇水溶液

3.鹽水溶液選擇原則

鹽水的濃度越大，其密度也越大，流動阻力將增大；同時，濃度大，其比熱小，輸

送?定冷量所需鹽水的流量將增長，導(dǎo)致泵消耗的功增大，因此，配制鹽水溶液時，只要使其

所相應(yīng)的凝固溫度不低于系統(tǒng)中也許出現(xiàn)的最低溫度即可，一般使凝固溫度比制冷劑的蒸發(fā)溫

度低4?5（℃）（敞開式蒸發(fā)器）或8?10（℃））（封閉式蒸發(fā)器）o

4.3蒸氣壓縮式制冷機(jī)組及選擇計算

431、機(jī)組組成及系統(tǒng)流程

4.3.2、制冷壓縮機(jī)的種類及特點(diǎn)

制冷壓縮機(jī)根據(jù)其工作原理可分為容積型和速度型兩大類。

在容積型壓縮機(jī)中.氣體壓力的升高是靠吸入氣體的體積被強(qiáng)行縮小，使單位容積內(nèi)氣

體分子數(shù)增長來達(dá)成的。它有兩種結(jié)構(gòu)形式：往更活塞式和回轉(zhuǎn)式。

在速度型壓縮機(jī)中，氣體壓力的升高是靠氣體的速度轉(zhuǎn)化而來，即先使氣體獲得一定高

速，然后再由氣體的速度能轉(zhuǎn)化為壓力能。其重要形式是離心式制冷壓縮機(jī)。

2、制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)

(1).活塞式制冷壓縮機(jī)

當(dāng)壓縮機(jī)在運(yùn)營過程中需要調(diào)節(jié)其制冷量時.，對于小型制冷壓縮機(jī)，可用溫度繼電器直

接控制電動機(jī)和壓縮機(jī)的停開。

中、大型活塞式制冷壓縮機(jī)的電動機(jī)容量較大，因啟動電流過大會對整個供電線路

帶來不良影響，因而采用部分氣缸卸載，使制冷量得到調(diào)節(jié)。

單級活塞式制冷壓縮機(jī)的壓力比通常不大于8?10。

(2).螺桿式制泠壓縮機(jī)

螺桿式制冷壓縮機(jī)局限性之處：

1)轉(zhuǎn)子加工精度規(guī)定高。

2)油解決設(shè)備較復(fù)雜。規(guī)定分離效果較好的油分離器及油冷卻器等設(shè)備。

3)合用多種用途的性能比活塞式壓縮機(jī)差。每臺螺桿式壓縮機(jī)都有固定的容積比，當(dāng)實(shí)際.【作

條件(壓力比)不符合給定容積比時，將導(dǎo)致效率減少。

(3)渦旋式制冷壓縮機(jī)

渦旋式制冷壓縮機(jī)重要由固定渦旋盤（靜盤）和旋轉(zhuǎn)渦旋盤（動盤）、機(jī)體、防自轉(zhuǎn)環(huán)等

零部件組成。效率高、體積小、質(zhì)量輕、噪聲低、結(jié)構(gòu)簡樸且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點(diǎn)，被廣泛用于空

調(diào)和制冷機(jī)組中。

與活塞式制冷壓縮機(jī)相比，在相同制冷量下，體積可縮小40%,重量減輕15%。

渦旋式制冷壓縮機(jī)特點(diǎn)：

1）無吸、排氣閥，沒有余隙容積，容積效率高。

2）允許吸入少量濕蒸氣，特別適合于熱泵型空調(diào)器。

3）采用變頻輸氣量調(diào)節(jié)。

4）渦旋型線加工精度非常高，必須采用專用的精密加工設(shè)備。

（4）、離心式制冷壓縮機(jī)

離心式制冷壓縮機(jī)特點(diǎn)：

1）單機(jī)制冷能力大，可之3（）000kw,大型離心式制冷壓縮機(jī)的效率也高。

2）離心式制冷壓縮機(jī)有三種能量調(diào)節(jié)方式。大多數(shù)離心式制冷壓縮機(jī)采用葉輪入口可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)

流葉片調(diào)節(jié)，能在30%—100%間進(jìn)行無級能量調(diào)節(jié)，但負(fù)荷低于50%時，此種調(diào)節(jié)方法對壓

縮機(jī)的效率影響較大。

有的離心式制冷壓縮機(jī)采用葉輪進(jìn)口導(dǎo)流葉片加葉輪出口擴(kuò)壓器寬度可調(diào)的雙重調(diào)

節(jié)方法，也可采用入口導(dǎo)流葉片加變頻倜速調(diào)節(jié)的方法。

3）離心式制冷壓縮機(jī)有單級壓縮和多級壓縮（:級壓縮、三級壓縮）之分。

433、制冷壓縮機(jī)的性能參數(shù)

1.制冷壓縮機(jī)的名義I：況

2.輸氣星.

活塞式制冷壓縮機(jī)的運(yùn)營性能重要指它的容積效率、吸氣量、制冷量、耗功率以及能耗

指標(biāo)等，這些性能參數(shù)對于一臺制冷壓縮機(jī)而言，均不是定值，而是隨所用制冷劑性能和運(yùn)營

工況等許多因素而變化。

1)、活塞式制冷壓縮機(jī)的理論輸氣量(活塞排量或理論吸氣量):

匕〃Z_匯

匕=S〃Z(〃//s)

60240

3、容積效率nv

壓縮機(jī)的實(shí)際吸氣量v,小于活塞排量vh,兩者之比稱為壓縮機(jī)的容積效率nvo

V,

影響容積效率的重要因素有五個：

(1)氣缸余隙容積的大?。?/p>

<2)吸、排氣壓力以及吸、排氣閥片阻力；

(3)吸入的低溫制冷劑蒸氣碰到熱的氣缸壁引起的熱膨脹；

(4)氣缸內(nèi)部的泄漏：

<5)氣閥運(yùn)動規(guī)律不正常。

由于影響制冷壓縮機(jī)容積效率的因素較多，難以用公式精確計算，應(yīng)通過制冷壓縮

機(jī)的實(shí)驗(yàn)求得。因此，為了能計算玨縮機(jī)的理［論制冷量，目前常用推薦的經(jīng)驗(yàn)公式：

,7=0.94-0.085”『-1

3

制冷壓縮機(jī)的實(shí)際吸氣量為：vr=nvVh(m/s)

由F容積效率n、,隨不縮機(jī)運(yùn)營時的壓力比增大而減少，通常規(guī)定單級制冷壓縮機(jī)的壓力

比應(yīng)不大于8?10。

4、制冷量

vl

5、耗功率

(1)理論功率N=Mrw(kW)

(2)指示功率

N

GW)

Hi

（3）軸功率：NN

M,=—=一伏卬）

/n,nm

（4）配用甩機(jī)功率：N

乂=（1.10~1.151伏卬）

%

（5）電機(jī)輸入功率：N

N”工伏W）

為公

6、機(jī)組的性能參數(shù)

7.特性曲線

制冷壓縮機(jī)的制冷量、功率、能耗指標(biāo)等均隨工況變化，一臺壓縮機(jī)的運(yùn)營工況不相同，其制

冷量、耗功率以及能耗指標(biāo)也不相同。

（1）蒸發(fā)溫度不變，冷凝溫度上升時，其制冷量減少，耗功率增長，性能系數(shù)下降，壓縮

機(jī)的排氣溫度提高；

（2）冷凝溫度不變，蒸發(fā)溫度下降時，其制冷量減少，耗功率也減少，性能系數(shù)下降，壓縮機(jī)

的排氣溫度提高；

434制冷（熱泵）機(jī)組的種類及特點(diǎn)

1.冷水機(jī)組

（1）特點(diǎn)

（2）冷（熱）水機(jī)組種類

（3）風(fēng)冷熱泵冷（熱）水機(jī)組

（4）蒸發(fā)式冷凝冷（熱）水機(jī)組

2.直接蒸發(fā)式空調(diào)機(jī)組

3）特點(diǎn)

⑵種類

（3）多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機(jī)組

4.3.5、各類冷水（熱泵）機(jī)組的性能參數(shù)和選擇方法

I.冷水（熱泵）機(jī)組的工況

（1）名義工況

I）名義工況的溫度、流量條件

2）機(jī)組正常工作規(guī)定條件

3）部分負(fù)荷工況

在衡量機(jī)組重要性能一效率時，不只是應(yīng)比較名義工況下的性能，還應(yīng)比較部分負(fù)荷的性能,

由于對于空調(diào)系統(tǒng)來說，機(jī)組在絕大部分運(yùn)營時間內(nèi)是處在部分負(fù)荷工況。

部分負(fù)荷綜合性能系數(shù)（IPLV）的計算

IPLV=2.3%xA+41.5%xB+46.1%xC+10.1%xD

式中A100%負(fù)荷工況點(diǎn)時的性能系數(shù)；

B75%負(fù)荷I：況點(diǎn)時的性能系數(shù)；

C50%負(fù)荷工況點(diǎn)時的性能系數(shù)；

D25%負(fù)荷二況點(diǎn)時的性能系數(shù)。

2.冷水（熱泵）機(jī)組重要性能參數(shù)

表4.3-13?17

3.冷水（熱泵）機(jī)組選用原則

（1）冷水（熱泵）機(jī)組機(jī)型選擇

選擇電動壓縮式冷水機(jī)組的總裝機(jī)容量與計算冷負(fù)荷的比直不得超過1』.

冷水機(jī)組單機(jī)制冷量合用范圍：

單機(jī)名義工況制冷量（kW）冷水機(jī)組機(jī)型

<116渦旋式

116-1054螺桿式

1054?1758螺桿式離心式

21758離心式

注：名義工況出水溫度7℃,冷卻水溫度30C,蒸發(fā)器的污系數(shù)0.018m2JC/kW,冷凝器的污垢

系數(shù)0.044m2?℃/kW.

（2）空調(diào)負(fù)荷＞528kW,臺數(shù)不宜少于2臺；

（3）機(jī)組制冷量、耗功率及性能系數(shù)：

i）名義工況的數(shù)值，僅做初選參考：

2）風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組冬季制熱量應(yīng)根據(jù)室外空調(diào)計算溫度修正系數(shù)和化霜修正系數(shù)進(jìn)行修

正：

①h=Qklk2

3）多聯(lián)機(jī)空調(diào)（熱泵）機(jī)組制冷（熱）量與配管等效長度、室內(nèi)外機(jī)連接率、室外溫度及融霜

等因素有關(guān)；

4）應(yīng)當(dāng)考慮污垢系數(shù)對機(jī)組制冷（熱）量的影響；

5）選擇環(huán)境和諧的制冷劑：

6）電制冷機(jī)組單臺電動機(jī)領(lǐng)定輸入功率,1200kW,

應(yīng)采用中、高壓供電方式：

7）應(yīng)選用運(yùn)營噪聲低的機(jī)組；

4.3.6冷水（熱泵）機(jī)組的能效限定值及能效等級

1.冷水機(jī)組能效限定值及能效等級標(biāo)準(zhǔn)

冷水機(jī)組能效等級表4.3-21

I級能源效率最高，2級為節(jié)約評價值

4.4蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)及機(jī)房設(shè)計

4.4.1、蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的組成

4.4.2、制冷劑管道系統(tǒng)的設(shè)計

1.制冷劑管道系統(tǒng)的設(shè)計原則

(1)保證各個蒸發(fā)器得到充足的供液；

(2)管徑的選擇合理，避免過大的壓力損失；

(3)根據(jù)制冷系統(tǒng)的不同特點(diǎn)和不同管段，必須設(shè)計有一定的坡度和坡向；

(4)制冷系統(tǒng)在運(yùn)營中，如發(fā)生有部分停機(jī)或所有停機(jī)時，必須防止液態(tài)制冷劑進(jìn)入制冷壓

縮機(jī)：

(5)防止制冷壓縮機(jī)曲軸箱內(nèi)缺少潤滑油：

2.制冷劑管道的材質(zhì)

氨制冷劑管道采用無縫鋼管；

氟利昂制冷劑管道采用紫銅管或無縫鋼管，管內(nèi)壁不宜鍍鋅：

多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)管道宜采用擠壓工藝生產(chǎn)的銅管；

3.制冷劑管道系統(tǒng)的設(shè)計

縱利昂制冷系統(tǒng)的特點(diǎn)是：

對于能溶解潤滑油的制冷劑，應(yīng)當(dāng)使?jié)櫥驮谙到y(tǒng)內(nèi)形成良好的循環(huán)。

(1)氟利昂制冷系統(tǒng)需進(jìn)行干燥解決，系統(tǒng)中通常設(shè)立干燥器，防止產(chǎn)生“冰塞”，影響正常

工作。

(2)制冷壓縮機(jī)吸氣管道20.01坡度，坡向壓縮機(jī)：排氣管道20.01坡度，坡向油分離器或

冷凝器：

(3)多組蒸發(fā)器要保證吸氣豎管具有一定的帶油速度，應(yīng)采用雙吸氣豎管：

4、R717制冷系統(tǒng)的設(shè)計：

(1)由于氨與潤滑油幾乎不溶，并且氨液的密度比潤滑油小，運(yùn)營中潤滑油會積存在冷凝器、儲

液器和蒸發(fā)器等設(shè)備的底部，因此應(yīng)定期放出這些設(shè)備內(nèi)的潤滑油。

(2)制冷壓縮機(jī)吸氣管道20.003坡度，坡向蒸發(fā)器等；排氣管道20.01坡度，坡向油分離器：

5.制冷劑管道直徑的選擇

制冷劑管道直徑的選擇應(yīng)按其壓力損失相稱于制冷劑飽和蒸發(fā)溫度的變化值擬定，其變化值規(guī)

定：

（1）制冷劑蒸氣吸氣管，泡和蒸發(fā)溫度減少應(yīng)生1℃；

（2）制冷劑排氣管，飽和冷凝溫度減少應(yīng)才0.5℃；

6.制冷劑管道系統(tǒng)的安裝

試壓安裝規(guī)定

443、制冷系統(tǒng)的自動控制與經(jīng)濟(jì)運(yùn)營

I.自動控制重要環(huán)節(jié)

（1.連鎖控制

（2）.保護(hù)控制

（3）.制冷機(jī)組自身的運(yùn)營控制和保護(hù)控制

2.自動控制實(shí)行方式

444、制冷機(jī)房的設(shè)計及布置

1.制冷機(jī)的選擇

（1）冷凝溫度的擬定

①水冷式冷凝器，宜比冷卻水進(jìn)出口平均溫度高5?7C；

②風(fēng)冷式冷凝器，應(yīng)比夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算干球溫度高15℃。

③蒸發(fā)式冷凝器，宜比夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算濕球溫度高8?10℃o

（2）蒸發(fā)溫度的擬定

①臥式殼管式蒸發(fā)器，宜比冷水出口溫度低2?4C,

但不應(yīng)低于2℃。

冷水出口溫度不應(yīng)低于5℃。

②螺旋管式和直立管式蒸發(fā)器，宜比冷水出口溫度低4?6℃；

（3）水冷式冷凝器的冷卻水進(jìn)出口溫差為：

①立式殼管式冷凝器：2?4C,

②臥式殼管式、套管式和組合式冷凝器：4?

冷卻水進(jìn)口溫度較高時，溫差應(yīng)取較小值，進(jìn)口溫度較低時，溫差應(yīng)取較大值。

（4）風(fēng)冷式冷凝器的空氣進(jìn)出口溫差不應(yīng)＞8℃；

（5）制冷機(jī)組臺數(shù)選配

為保證系統(tǒng)可靠運(yùn)菅及適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷的變化，機(jī)組宜配置多臺。宜配置一臺匹配最小負(fù)

荷的機(jī)組。

1）根據(jù)制冷量選配壓縮機(jī)，臺數(shù)不宜過多，一般不應(yīng)設(shè)備用機(jī)。

2）制冷量580/750kW的制冷機(jī)房，可選擇活塞式或螺桿式制冷機(jī)，其臺數(shù)不宜少于兩臺。

3）當(dāng)選用制冷量2U60kW的一臺或多臺離心式制冷機(jī)時，宜同時設(shè)立一臺或兩臺制冷量

較小的離心式或螺桿制冷機(jī)。

2.制冷機(jī)房設(shè)計及設(shè)備布置的原則

（I）制冷機(jī)房盡也許靠近冷負(fù)荷中心布置。

1）氟利昂制冷設(shè)備可布置在民用建筑、生產(chǎn)廠房及輔助建筑內(nèi)，可布置在地下室，但

不得直接布置在樓梯間、走廊和建筑物的出入口處。

2）氨壓縮式制冷裝置，應(yīng)布置在隔斷開的房間或單獨(dú)的建筑物內(nèi)，且不得布置地下室,

也不得布置在民用建筑和工業(yè)公司輔助建筑物內(nèi)（輔助設(shè)備可布置在室外）。

3）在高層民用建筑中，制冷機(jī)房一般設(shè)立于地下層，地下層的制冷機(jī)房應(yīng)留有設(shè)備進(jìn)

出運(yùn)送、安裝所需要的預(yù)留孔洞。

（2）工藝用氨制冷的冷庫和工業(yè)等建筑，其空調(diào)系統(tǒng)采用氨制冷機(jī)房提供冷源必須滿足下列規(guī)

定:

I）應(yīng)采用水、空氣間接供冷方式，不得采用現(xiàn)直接膨脹空氣冷卻器的送風(fēng)系統(tǒng)；

2）氨制冷機(jī)房管路設(shè)計應(yīng)符合國家現(xiàn)行《冷庫設(shè)計規(guī)范》（GB50072）的規(guī)定。

（3）進(jìn)行制冷機(jī)房和設(shè)備的布置時應(yīng)考慮：

1）制冷機(jī)房的位置應(yīng)盡也許力求縮短載冷劑和冷卻水管路。

2）制冷機(jī)房的高度，根據(jù)設(shè)備情況擬定：

R22、RI34a等制冷機(jī)房，不應(yīng)低于3.6m；

氨制冷機(jī)房，不應(yīng)低于4.8m。

3）大型制冷機(jī)房宜與輔助設(shè)備間和水泵間隔開，并應(yīng)根據(jù)具體情況，設(shè)立值班中央控制室、

維修間以及衛(wèi)生間等生活設(shè)施。機(jī)房內(nèi)應(yīng)有良好的通風(fēng)設(shè)施：地下層應(yīng)設(shè)機(jī)械通風(fēng)，控制室、

維修間宜設(shè)空調(diào)裝置.

4）制冷機(jī)房設(shè)備的布置和管道連接應(yīng)便于安裝、操作及維修：

制冷機(jī)突出部分與配電柜之間的距離和重要通道的寬度，不應(yīng)小于1.5m；

制冷機(jī)與制冷機(jī)或其他設(shè)備之間的凈距不應(yīng)小于1.2m；

制冷機(jī)與墻壁之間凈距和非重要通道的寬度，不應(yīng)小于1.0m。

5）制冷機(jī)房應(yīng)設(shè)供排水措施；

6）制冷機(jī)房應(yīng)考慮預(yù)留安裝孔、洞及運(yùn)送通道：

7）布置殼管式蒸發(fā)器、冷水機(jī)組時，應(yīng)考慮清洗或維修的也許；

8）制冷機(jī)房內(nèi)的地面與機(jī)座應(yīng)采用易于清洗的面層。

3、制冷設(shè)備和管道的保冷

（1）.壓縮式制冷設(shè)備和管道應(yīng)設(shè)保冷的部分

壓縮式制冷機(jī)的吸氣管、蒸發(fā)器及其與膨脹閥之間的供液管；分水器、集水器、冷

水箱和冷水管道等。

（2）.設(shè)備和管道保冷的規(guī)定

I）保溫層的外表面不得產(chǎn)生凝結(jié)水；

2）采用非閉孔材料的保溫層的外表面應(yīng)設(shè)隔汽層和保護(hù)層；

3）管道和支架之間，管道穿墻、穿樓板處，應(yīng)采用防止“冷橋”的措施。

4.4.5、地源熱泵系統(tǒng)

3.土壤源熱泵地下埋管冷、熱負(fù)荷的計算

在土壤源熱泵全年運(yùn)營過程中，冬季通過熱泵將地下吸取的熱量用于建筑供熱，同

時埋管周邊的溫度減少：夏季通過熱泵把建筑中的熱量釋放給土壤，埋管周邊的溫度升高。抱

負(fù)的情況是?年中冬季從土壤中抽取的熱量與夏季釋放到土壤的熱量平衡，這樣地理管換熱器

在長時間運(yùn)營后，不會引起土壤平均溫度的變化，保證了奧熱器的換熱性能。

《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：“地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)進(jìn)行全年動態(tài)負(fù)荷計

算，最小計算周期宜為1年。計算周期內(nèi)，地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量宜與其總吸熱量相平衡?！?/p>

系統(tǒng)實(shí)際最大釋熱量發(fā)生在與建筑物最大冷負(fù)荷相相應(yīng)的時刻：

最大釋熱量［空調(diào)分區(qū)冷負(fù)荷X（1+1/EER）］+E輸送過程得熱量+E水泵釋放熱量

系統(tǒng)實(shí)際最大吸熱量發(fā)生在與建筑物最大熱負(fù)芍相相應(yīng)的時刻；

最大吸熱量=￡［空調(diào)分區(qū)熱負(fù)荷X（1-1/COP）卜X輸送過程失熱量水泵釋放熱量

4.冷熱負(fù)荷不平衡問題

在很多情況下，地埋管換熱器的全年冷熱負(fù)荷并不平衡，這樣會引起多余的熱量/冷

量在地下積累，引起土壤年平均溫度的連續(xù)上升/下降，從而影響換熱器的效率，也破壞了土壤

的生物環(huán)境。并且為了滿足常年使用性能，在相同的設(shè)計條件下，埋管總長度隨著冷熱負(fù)荷比

增大和地埋管換熱器運(yùn)營時間的延長而增長，從而系統(tǒng)投資增長，低負(fù)荷時部分機(jī)組閑置或低

效率運(yùn)營，導(dǎo)致浪費(fèi)。

冷熱負(fù)荷差值較大，可考慮采用混合式土壤源熱泵系統(tǒng)。地埋管換熱器換熱量應(yīng)滿

足地源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量或釋熱量的規(guī)定。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，可采用輔助熱源或冷去】源與

地埋管換熱器并用的調(diào)峰形式。

⑴冷負(fù)荷較大情況

對于夏熱冬冷地區(qū)，存在冬季運(yùn)營時間較短、熱負(fù)荷較小，而夏季運(yùn)營時間較長、冷

負(fù)荷較大的特點(diǎn)。夏季空調(diào)向土壤排放的熱量大于冬季采暖時所提取的熱量，長期運(yùn)營結(jié)果會

使土壤溫度越來越高，特別在管群集中的中心區(qū)域，所能取得的冷量連年減少，減少熱泵運(yùn)營

的經(jīng)濟(jì)性，甚至?xí)驘崃康姆e聚導(dǎo)致夏季機(jī)組停機(jī)。

可以采用兩種措施：

①仍以冷負(fù)荷為基準(zhǔn)來選型，在冬季運(yùn)用停車場、車道等的融雪、供熱水系統(tǒng)來增長

機(jī)組運(yùn)營負(fù)荷，從地下抽取相對于夏季來說多余的熱量，消除上壤負(fù)荷的不平衡。但由于使用

場合受限制，所以應(yīng)用并不普遍.

②以熱負(fù)荷為基準(zhǔn)選型，在機(jī)組夏季運(yùn)營工程中，本地下埋管不能滿足冷卻規(guī)定期，

通過適時后動輔助冷卻設(shè)備米達(dá)成設(shè)計規(guī)定，可以采用冷卻塔釉助冷卻系統(tǒng)，水冷器輔助冷卻

系統(tǒng)，淺池塘輔助冷卻系統(tǒng)等。

⑵熱負(fù)荷較大情況

北方i般采暖時間大于空調(diào)時間，熱負(fù)荷大于冷負(fù)荷，越是寒冷地區(qū)差值越大。機(jī)

組的連續(xù)運(yùn)營會使土壤溫度降得很低，引起蒸發(fā)溫度減少，導(dǎo)致冷凝器出水溫度過低，不能滿

足室內(nèi)需熱量，運(yùn)營效果較差，因此必須采用輔助熱源來架證室溫。

根據(jù)輔助熱源方式的不同，可以分為太陽能運(yùn)用、鍋爐加熱、電加熱、余熱運(yùn)用等。

從應(yīng)用實(shí)例來看，多以太陽能集熱器為重要供熱設(shè)備，地埋管為輔助供熱設(shè)備，在

日照強(qiáng)度大時運(yùn)用太陽能集熱器提供建筑的熱負(fù)荷，熱量不能滿足規(guī)定期用土壤源熱泵供熱。

理論上，釋熱量與吸熱量相等時，土壤源熱泵系統(tǒng)在運(yùn)營期內(nèi)，地下埋管周邊的土壤

溫度會保持不變。事實(shí)上，由于地下含水層熱濕遷移的影響，土壤的不均勻性，都會對龍下的

蓄熱、散熱產(chǎn)生一定的影響，因此地下土壤溫度還是會有波動，只是幅度比較小。

5.地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計

（1）地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)進(jìn)行全年動態(tài)負(fù)荷計算，最小計算周期宜為1年。計算周期內(nèi)，地

源熱泵系統(tǒng)總釋熱量宜與其總吸熱量相平衡。

（2）地埋管換熱器換熱量應(yīng)滿足地源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量或釋熱量的規(guī)定。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理

時，可采用輔助熱源或冷卻源與地埋管換熱器并用的調(diào)峰形式。

（3）地埋管換熱器應(yīng)根據(jù)可使用地面面積、工程勘察結(jié)果及挖掘成本等因素擬定埋管方式。

（4）地埋管換熱器設(shè)計計算時，環(huán)路集管不應(yīng)涉及在地埋管換熱器長度內(nèi)。

（5）水平地埋管換熱器可不設(shè)坡度。最上層埋管頂部應(yīng)在凍土層以下0.4m,且距地面不宜

小于0.8m?

（6）豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于20m,鉆孔孔徑不宜小于0.Um,鉆孔間距應(yīng)滿足換

熱需要，間距宜為3?6m。水平連接管的深度應(yīng)在凍土層以下0.6m,且距地面不宜小于I.5m。

（7）地埋管換熱器管內(nèi)流外應(yīng)保持紊流流態(tài)，水平環(huán)路集管坡度宜為0.002o

（8）地埋管環(huán)路兩端應(yīng)分別與供、回水環(huán)路集管相連接，且宜同程布置。每對供、回水環(huán)路集

管連接的地埋管環(huán)路數(shù)宜相等。供、網(wǎng)水環(huán)路集管的間距不應(yīng)小于0.6m。

（9）地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)特性擬定回填料配方，回填料的導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)低于鉆孔外或溝

槽外巖土體的導(dǎo)熱系數(shù)。

（10）地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實(shí)際選用的傳熱介質(zhì)的水力特性進(jìn)行水力計算。

（11）地埋管換熱系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)計。

（12）地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮地埋管換熱器的承壓能力，若建筑物內(nèi)系統(tǒng)壓力超過地埋

管換熱器的承壓能力時，應(yīng)設(shè)中間換熱器將地埋管換熱器與建筑物內(nèi)系統(tǒng)分開。

（13）地埋管換熱系統(tǒng)宜設(shè)立反沖洗系統(tǒng)，沖洗流量宜為工作流量的2倍。

4.5澳化鋰吸取式制冷機(jī)

1、濱化鉀.吸取式制冷機(jī)的工作原理

2、澳化鋰吸取式制冷的理淪循環(huán)

（1）、濱化鋰水溶液的性質(zhì)

濱化鉀」LiBr|其性質(zhì)與食鹽［NaCl］相似。

沸點(diǎn)為1265℃；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在大氣中不變質(zhì)，不分解。

漠化鋰極易溶解于水.形成澳化鋰水溶液。

澳化鋰水溶液的重要特性：

(1)澳化鋰水溶液的水蒸氣的分壓力小，它比同溫度下純水

的飽和蒸汽壓力小得多，所以具有較強(qiáng)的吸濕性。

(2)濱化鋰水溶液的飽和溫度與壓力和濃度有關(guān)，明

fb=/(p、§),在一定壓力下，其飽和溫度隨濃度變化，濃度越大相應(yīng)的飽和溫度越高。

(3)濕化鋰水溶液的溫度過低或濃度過高，均容易發(fā)生結(jié)晶。

(4)漠化鋰水溶液對一般金屬材料具有很強(qiáng)的腐蝕性，并且，腐蝕產(chǎn)生的不凝性氣體對制冷機(jī)的

影響很大。

(2)、澳化鋰水溶液的比焰-濃度圖(小f圖)

澳化鋰水溶液的比焰-濃度圖S-f圖)

(4)、循環(huán)倍率及放汽范圍

假設(shè)送往發(fā)生器中的稀溶液為Ga(kg),濃度為fa,在發(fā)生器中被蒸汽加熱后產(chǎn)生

5kg)的冷劑水蒸氣，剩下的(Ga—O)(kg)濃度變?yōu)镴r的濃溶液送至吸取器。根據(jù)物質(zhì)守恒定律,

即從發(fā)生器出來的濃溶液中所含澳化鋰的質(zhì)量等于由吸取器送入發(fā)生器的稀溶液中所含澳化鯉

的質(zhì)量，即

§aGa=(Ga一D)fr

令Ga/D=a可得:

a=Sr/Jr-fa

a稱為循環(huán)倍率表達(dá)在發(fā)生器中產(chǎn)生l(kg)冷劑水蒸氣所需要溪化鋰稀溶液的循環(huán)

量。(Sr—fa)稱為放汽范圍。

蒸汽型浪化鋰吸取式冷水機(jī)組的性能參數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用單位制冷量加熱源耗量表

達(dá)，即單位制冷量蒸汽耗量。

機(jī)組名義性能參數(shù)

名義工況制冷量Q0與加熱源耗熱量Qh相奏消耗功率P的比值

COPO=QO/(Qh+P)

3、變工況性能

1).加熱蒸汽壓力與制冷量的關(guān)系

加熱蒸汽壓力每提高O.OIMpa,制冷量約增長3%?5%。

2).冷凍水出口溫度與制冷量的關(guān)系

當(dāng)其他參數(shù)不變時?，冷凍水出口溫度每升高1℃,制冷量料增長4%?6%。

3).冷卻水進(jìn)口溫度和制冷量的關(guān)系

冷卻水進(jìn)口溫度每減少1℃,制冷量約增長4%o

4).冷卻水量與制冷量的關(guān)系

制冷量隨著冷卻水量的增長而增長。

5).稀溶液循環(huán)量與制冷量的關(guān)系

制冷量基本上與溶液循環(huán)量成正比。

6).水側(cè)污垢對制冷量的影響

污垢系數(shù)越大，傳熱性能越差，制冷量隨之下降。

4.制冷裝置的熱平衡

忽略泵消耗功率帶給系統(tǒng)的熱量，則整個制冷裝置

的熱平衡式為：

0)+Qh=0a+Qk(kW)

式中

QO——制冷裝置的制冷量，(kW)：

Qh——發(fā)生器的耗熱量，(kW)；

Qa——吸取器的熱負(fù)荷，（kW）：

Qk一冷凝器的熱負(fù)荷，（kW）。

453、澳化餌吸取式制冷機(jī)輔助設(shè)備和附加措施

（1）、抽氣裝置

浪化鋰吸取式制冷機(jī)是在較高的真空度下運(yùn)營的，外界空氣很容易滲入機(jī)器內(nèi)部.

不凝性氣體的存在將影響管壁傳熱和吸取過程的正常進(jìn)行，制冷量將顯著減少，因此，必須及

時抽除機(jī)器內(nèi)的不凝性氣體。

（2）、屏蔽泵

為了使制冷系統(tǒng)保持穩(wěn)定的真空度，吸取器泵、發(fā)生器泵和蒸發(fā)器泵都采用結(jié)構(gòu)緊

湊，密封性能好的屏蔽泵。

（3）自動溶晶管

在發(fā)生器出口溢流箱的上部連接一根J形管通入吸取器。制冷裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，濃

溶液從溢流箱的底部流出，經(jīng)溶液熱互換器減少溫度后流入吸取器。

⑷防腐措施

由于澳化鋰溶液對金屬材料具有強(qiáng)烈的腐蝕作用，特別在有空氣存在的情況下腐蝕

更為嚴(yán)重，而腐蝕產(chǎn)生的不凝性氣體又將影響制冷裝置的性能，因此，除了嚴(yán)格防止空氣漏入

并裝設(shè)抽氣裝置外，還必須采用適當(dāng)?shù)姆栏胧?/p>

（5）添加能量增強(qiáng)劑

在浪化鋰水溶液中加入能量增強(qiáng)劑辛醇可以提高機(jī)器的制冷能力。

（6）浪化鋰吸取式制冷機(jī)的制冷量調(diào)節(jié)可通過控制冷卻水量、加熱蒸汽量、加熱蒸汽凝結(jié)水

量和溶液循環(huán)量等方法來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)在一般用控制加熱蒸汽量、溶液循環(huán)量或組合式調(diào)節(jié)等方法。

454、澳化鋰吸取式制冷系統(tǒng)的機(jī)房設(shè)計

I.澳化鋰吸取式冷（熱）水機(jī)組的選擇

1）熱源參數(shù)表4.5-7

2）機(jī)組的性能參數(shù)表4.5-8

3)選用直燃型應(yīng)符合規(guī)定：

①按冷負(fù)荷選型，考慮供、需負(fù)荷匹配，?般機(jī)組冬季供熱量為夏季供冷量的80%；

②熱負(fù)荷＞機(jī)組供熱量時，不應(yīng)采用加大機(jī)型方式增長供熱量；

可選擇加大高壓發(fā)生器和燃燒器；

圖4.5-9直燃型浪化鋰吸取式地源機(jī)組熱泵流程圖

4.6燃?xì)饫錈犭娙?lián)供

燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)通常以天然氣作為一次能源，以小型燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)為原動機(jī)驅(qū)

動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，系統(tǒng)發(fā)電后排出的高溫尾氣通過余熱回收設(shè)備進(jìn)行再運(yùn)用，向用戶供熱、

供冷，滿足用戶同時對冷、熱、電的需求。

與冷、熱、電獨(dú)立供應(yīng)系統(tǒng)相比，燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)可提高一次能源運(yùn)用效率,

實(shí)現(xiàn)了能源的梯級運(yùn)用。冷熱電三聯(lián)供是分布式能源的一種，具有節(jié)約能源、改善環(huán)境，增長

電力供應(yīng)等綜合效益，是國家政策法規(guī)鼓勵推廣應(yīng)用的一種綜合供能方式。

燃?xì)獍l(fā)電冷熱電聯(lián)三供系統(tǒng)中術(shù)語

4.6.1采用冷熱電聯(lián)供的意義

1.實(shí)現(xiàn)能量綜合梯級運(yùn)用，提高能源運(yùn)用效率

具有發(fā)電、供熱、制冷、能量梯級運(yùn)用等優(yōu)勢，年平均能量的綜合

運(yùn)用率高達(dá)8()?90%

TO

氣

天然

空

氣

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12

煙氣1

中海

器|

換熱

圖

示意

關(guān)系

流程

運(yùn)用

綜合

梯級