制冷空调单位换算、种类、选型与负荷计算

1、制冷空调常用单位换算  

能 量 = 功×时间

1焦耳（j）=1 瓦（w）×1 秒（s）

（1）能量单位：

国制：j、kj；英制：cal、kcal

1 j = 0.2388 cal

   

（2）功率单位：

国制：w、kw；英制：kcal/h(大卡） 

1 kcal/h = 1.163 w

1 kw = 860 kcal/h

   

（3）马力（匹）HP  、冷吨 RT ：

1 HP = 735 w

1 RT = 3.516 kw =3024  kcal/h

（4）常用压力单位：兆帕(MPa)、kg/cm2

1MPa=1000千帕(KPa)?=10kg/cm2?

1bar =1kg/cm2?=0.1MPa=14.70psi

说明：

1、 冷吨： 是一个英制的制冷量单位。1冷吨就是在24小时内冻结1吨0℃的水变成0℃的冰，所需要的冷量。美国是采用2000磅（907.2kg )作为一吨。因此1美国冷吨=12659 kj/h；即：1 RT=3.516kw

2、匹与制冷量的关系： 在空调工程中1HP指给压缩机输入735W的功率所能产生的制冷量。与一般的功率单位匹意义是不一样的。

这里的1HP 是根据能效比算出来的。日本一般认为空调压缩机的能效比平均为3.4，则输入735W的电能所产生的制冷量为2500W。因此可以说1HP空调的制冷量相当于2500W的制冷量，实际上空调用735W的功率来计匹数更合适。

2、制冷原理、制冷剂、载冷剂  

（1）制冷原理：

对于蒸气压缩式制冷，其工作原理就是使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热、接流和吸热四个主要的热力过程，以完成制冷循环，制冷原理大家都比较熟悉，制冷百科这里不做过多的讲解。

（2）制冷剂与载冷剂：

制冷剂是制冷装置中进行制冷循环的工作物质，其工作原理是制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发，在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气或者水，而被冷却为液体，往复循环，借助于状态的变化来达到制冷的作用。

氨（NH3   R717）： 氨最大的优点是单位容积制冷能力大，蒸发压力和冷凝压力适中，另外价格便宜，极易购得，特别是冷藏、冷库等大型制冷设备常采用。

但是氨最大的确定就是有强烈的刺激作用，对人体有危 害，目前规定氨在空气中的浓度不应大于20mg/m3。 氨是可燃物，氨在空气中的体积百分比达16~25%时，遇火焰就有爆炸的危险。

氟利昂： 大多数的氟利昂本身无毒、无臭、不燃，适用于工程建筑或者实验室的空调制冷装置，尤其是氟利昂R22。

R22致命缺点在于温室效应气体，其温室效应值比二氧化碳大1700倍，更危险的是会破坏大气层中的臭氧层。 目前R22的替代物是R407C、R410A、R32、还有碳氢制冷剂。这些年R32出了不少事情，这里制冷百科公众号再次提醒下，R32也是可燃可爆冷媒，记得要抽真空，并且按规范操作。

碳氢制冷剂： 很多人对碳氢制冷剂不了解，这里制冷百科多说下碳氢制冷剂。我们常听说的R290即是碳氢制冷剂的代表，还有R433b、R436a、R600a等都是碳氢制冷剂。碳氢制冷剂主要用于热泵空调、家用空调和其它小型制冷设备。 R290由于其易燃易爆的特性，灌注量受到了限制，安全等级为A3级。 可燃的体积分数在2%~10%之间。

碳氢制冷剂优点是对臭氧层无破坏，对地球温室效应很低，有一定的节能效果 （据说在10%-25%，此数据仅做参考，制冷百科未做测试。）

（3）载冷剂：

载冷剂是一种 中间物质 ，如常用的空调冷冻水，其 在蒸发器内被冷却降温，然后远距离输送，来冷却需要被冷却的物体。

目前常用的载冷剂有水，它只能用于高于0 ℃的条件，当要求低于0 ℃时。一般采用盐水，如：氯化钠或者氯化钙水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有机化合物的水溶液。

3、制冷压缩机  

目前常用的压缩机主要有 活塞式压缩机、涡旋式、螺杆式以及离心式压缩机 ：

• 活塞式制冷压缩机： 多为中型（标准制冷量60~600KW）和小型（小于60KW），但是由于其噪音大、效率低切容易发生故障，空调使用的已不多，但冷库上很多使用半封闭活塞压缩机。
     
• 涡旋式制冷压缩机：   目前主要用于小型制冷系统，在家用空调以及商用VRV等小型系统大量使用；
  
   
• 螺杆式制冷压缩机：   具有结构简单、可靠性高及操作维护方便，另外技术成熟等一系列独特的优点，已经广泛应用于制冷、空调和多种工艺流程中 ；
  
   
• 离心式制冷压缩机：   结构简单紧凑，运动件少，工作可靠，经久耐用运行费用低，一般适用大于500RT的制冷系统中，并且可以实现无级调节，使机组的负荷在30%~100%范围内工作。

评价制冷压缩机消耗能量方面先进性的指标：

• 制冷压缩机的性能系数COP，即：单位轴功率的制冷量，指压缩空气的所耗功率和克服运动机构的摩擦阻力所耗功率。

• 能效比 EER ：单位电动机输入功率的制冷量大小。此指标考虑到驱动电机效率对能耗的影响。

制冷压缩机常见问题：

A、蒸气压缩制冷机的“液击”

当有过多的液珠进入压缩机气缸后，很难全部立即气化。这时既破坏压缩机的润滑，又会造成液击，使压缩机遭受破坏。 为防止此类问题发生，应该系统上增加气液分离器 ，保证干压缩。

B、离心式压缩机的“喘振”

喘振是离心式压缩机的特性。 喘振的主要原因是冷凝压力过高或者吸气压力过低，出现气体来回倒流撞击现象。当调节压缩机制冷能力，其负荷过小时（一般当低于30%时），也会发生喘振现象。 发生喘振不但会增大噪声和振动，也会使高温气体倒流充入压缩机，损坏压缩机及制冷装置。

溴化锂吸收式制冷这里我们不做讲解，因为制冷百科用户做此类设备运维的不多。

4、空调的定义

空调是空气调节的简称，它是利用设备和技术对室内空气（或人工混合气体）的 温度、湿度、清洁度及气流速度 进行调节，以满足人们对环境的舒适要求或生产对环境的工艺要求。

满足人类或其它生物对舒适感的要求的空调，一般称之为 舒适性空调 ；而主要用来满足工艺生产过程和设备的运行要求，及人体的舒适度要求的空调，一般称之为 工艺性空调。

制冷量： 单位时间内，空调器在名义制冷工况下从空间区域或房间内排除的热量。

制热量： 单位时间内，空调器在名义制热工况下向空间区域或房间内释放的热量。

制冷（热）量： 空调器在制冷（热）运转单位时间内从密闭空间除去的热量，法定计量单位W（瓦）。国家标准规定空调实际制冷量不应小于额定制冷量的95%。 

输入功率： 空调器在额定工况下进行制冷（热）运转时，消耗的功率，单位W。

能效比： 又称性能系数：是反映空调器制冷运转时，的制冷量与制冷功率之比单位W/W。国家标准规定，2500W空调的能效比标准值为2.65；2500W至多4500W空调的能效比标准值为2.70

噪声： 空凋器运转时产生的杂音，主要由内部的蒸发机和外部的冷凝机产生。国家规定制冷量在2000W以下的空调室内机噪声不应大于45分贝，室外机不大于55分贝；2500W的分体空调室内机噪声不大于48分贝，室外机不大于58分贝。 

5、家用中央空调的种类

常用家用中央空调大体可分为三种类型： 风冷管道系统、风冷冷/热水系统、多联型系统 。

风冷管道系统：

优点： 风冷管道式中央空调系统价格较低，空调系统可以设有新风装置，空调设备的管理和维修比较方便。

缺点： 风冷管道式中央空调系统不易调节各个房间的温湿度，并且管道要占用一定的空间，设计时，供回风管的布置将是设计中最为困难的事情，同时，还要注意风系统的分配问题，避免出现送风不均的情况

风冷冷/热水系统：

风冷冷热水机组，顾名思义风冷即冷凝器通过空气冷却，冷热水即机组能够生产冷热水；即家庭中最常见的户式水机中央空调系统。

它通过室外主机产生出空调冷/热水，由管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处冷/热水与室内空气进行热量交换，产生冷/热风，从而消除房间空调负荷。它是一种集中产生冷/热量，分散处理个房间空调系统形式。冷/热水机组的末端装置通常为风机盘管。

多联型系统：

对于这种系统，不用制冷百科多说，大部分都知道。这就是VRV变制冷剂流量系统，它是一种冷剂式空调系统，尤其适合于办公场所。

VRV系统的一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求。VRV系统具有节能、高效优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间不同空调负荷的需求。

6、中央空调末端设备

 

空调末端的主要类别：

• 空调箱：一般有吊顶式、卧式、立式机组
• 组合式空调箱，根据要求可以有不同的功能段。
• 风机盘管：主要形式有卧式暗装（有普通型与高静压之分）、立式明装、卡式吸顶等。
  
   

按照冷却形式分类：

• 水冷机组
• 风冷机组

按照提供能量的形式分类：

• 单冷型
• 冷暖型

7、机组空调系统的主要设备

水冷机组空调系统的主要设备：

• 制冷主机
• 冷却塔
• 冷冻水泵
• 冷却水泵
• 补给水泵
• 水过滤器
• 膨胀水箱
• 末端设备
• 电子水处理仪或全自动软化水处理装置。

风冷冷水机组空调系统主要设备：

• 制冷主机
• 冷冻水泵
• 补给水泵
• 水过滤器
• 膨胀水箱
• 末端设备
• 电子水处理仪或全自动软化水处理装置

空调主机的选型：

负荷计算：

• 根据设计手册进行详细的计算。具体计算可参见设计手册。

• 单位面积负荷概算法。在实际工程中，有时要求对建筑物空调负荷做一个预先估计，以便估算容量和投资费用，常采用单位面积负荷概算法。各种建筑物的冷热负荷概算指标可见下表。

主机选择：

根据计算所得的总冷负荷，参照产品型录选取设备。