一文了解制冷工程师常见单位与换算

在制冷技术领域，我们每天都在与温度、压力、流量、功率、制冷量等物理量打交道。无论是设备铭牌、计算系统性能、进行故障诊断还是与国际同行交流，准确理解和熟练运用各种单位及其换算关系，都是每一位制冷技术人员必备的基本功。

一、 温度

温度是制冷系统最核心的参数之一，用于描述冷热程度。常用温标有摄氏度（°C）、华氏度（°F）和开尔文（K）。

摄氏度 (°C)：国际单位制（SI）的常用单位。

华氏度 (°F)：主要在北美地区使用，或美系设备的铭牌常见。

开尔文 (K)：国际单位制（SI）的基本温度单位，用于科学计算和热力学分析，0K 是绝对零度。

换算公式：

°C 与 °F：

• °F = (°C × 9/5) + 32

• °C = (°F - 32) × 5/9

示例： 25°C = (25 × 9/5) + 32 = 77°F； 68°F = (68 - 32) × 5/9 ≈ 20°C

°C 与 K：

• K = °C + 273.15

• °C = K - 273.15

示例： 0°C = 273.15K； 300K ≈ 26.85°C

°F 与 K：

• K = (°F - 32) × 5/9 + 273.15

示例： 68°F ≈ (68 - 32) × 5/9 + 273.15 ≈ 293.15K

应用提示：在制冷循环计算（如COP、EER）中，通常使用绝对温度（K）。在日常运行和调试中，°C和°F更为常用，需注意设备参数表或传感器读数的单位。

二、 压力

压力是制冷系统安全运行的关键指标，反映制冷剂的状态和系统负荷。常用单位众多，换算频繁。

帕斯卡 (Pa)：国际单位制（SI）的基本压力单位。1 Pa = 1 N/m2。

千帕 (kPa) = 1,000 Pa

兆帕 (MPa) = 1,000,000 Pa = 1,000 kPa

巴 (bar)：工程上广泛使用的单位，1 bar ≈ 1个标准大气压。

1 bar = 100,000 Pa = 100 kPa = 0.1 MPa

标准大气压 (atm)：定义为海平面平均大气压。

1 atm ≈ 101,325 Pa ≈ 101.325 kPa ≈ 1.01325 bar

工程大气压 (at 或 kgf/cm2)：基于千克力的单位。

1 at = 1 kgf/cm2 ≈ 98,066.5 Pa ≈ 98.0665 kPa ≈ 0.980665 bar

毫米汞柱 (mmHg 或 torr)：常用于真空度测量。

1 atm = 760 mmHg

1 mmHg ≈ 133.322 Pa

磅力每平方英寸 (psi)：北美地区最常用的压力单位。

psia：绝对压力，以绝对真空为零点。

psig：表压，以当地大气压为零点。这是压力表通常显示的读数。

 psia = psig + 当地大气压 (通常按 14.7 psi 计算)

1 psi ≈ 6,894.76 Pa ≈ 6.895 kPa

常用换算基准 (近似值，便于记忆和快速计算)：

1 bar = 100 kPa = 0.1 MPa

1 bar ≈ 14.5 psi

1 MPa = 10 bar ≈ 145 psi

1 atm ≈ 1.013 bar ≈ 14.7 psi

1 kgf/cm2 ≈ 0.98 bar ≈ 14.2 psi

应用提示：需要区分 psia 和 psig，这是新手最容易出错的地方。系统高压侧压力远高于大气压，psig 和 psia 数值相差不大（约14.7 psi），但低压侧（如蒸发压力）接近或低于大气压时，混淆两者会导致巨大错误。例如，一个显示 0 psig 的低压表，其绝对压力约为 14.7 psia。

三、 制冷量 / 功率 

这是衡量制冷设备能力的核心指标。

瓦特 (W)：国际单位制（SI）的功率单位。常用其倍数：

千瓦 (kW) = 1,000 W

英热单位每小时 (Btu/h)：北美地区最常用的制冷量单位。

1 Btu (英热单位) 是将1磅水升高1华氏度所需的热量。

1 Btu/h ≈ 0.293071 W

冷吨：制冷行业特有的传统单位，源于早期用冰制冷的概念。

定义：1冷吨 = 24小时（1天）内将1短吨（2000磅）0°C的水完全冻结成0°C的冰所需的制冷速率。

1 RT = 12,000 Btu/h

1 RT ≈ 3.516853 kW ≈ 3.517 kW (常用近似值)

千卡每小时 (kcal/h)：

1 kcal (千卡) 是将1公斤水升高1摄氏度所需的热量。

1 kcal/h ≈ 1.163 W

1 RT ≈ 3,024 kcal/h

换算关系：

1 kW ≈ 3,412 Btu/h

1 kW ≈ 0.2843 RT

1 RT ≈ 3.517 kW ≈ 12,000 Btu/h ≈ 3,024 kcal/h

1 Btu/h ≈ 0.293 W

1 kcal/h ≈ 1.163 W

应用提示：设备铭牌、选型手册、能耗计算通常使用 kW 或 RT。北美产品常用 Btu/h 或 RT。

能效比（COP = 制冷量 kW / 输入功率 kW）；

能效比（EER = 制冷量 Btu/h / 输入功率 W）；

EER 的单位通常是 Btu/h per Watt。

四、 质量与重量 (Mass & Weight)

千克 (kg)：国际单位制（SI）的质量单位。

磅 (lb)：北美地区常用的质量单位。

1 lb ≈ 0.4536 kg

1 kg ≈ 2.2046 lb

应用提示：用于计算制冷剂充注量、设备重量等。

五、 体积与流量 (Volume & Flow Rate)

立方米 (m3)：国际单位制（SI）的体积单位。常用其分数：

升 (L) = 0.001 m3 (1 m3 = 1000 L)

加仑 (gallon)：北美地区常用。

美制加仑 (US gal)：1 US gal ≈ 3.7854 L

英制加仑 (Imp gal)：1 Imp gal ≈ 4.5461 L (较少见)

体积流量：m3/h, L/s, CFM (Cubic Feet per Minute - 立方英尺每分钟)

质量流量：kg/s, lb/h

CFM 换算： 1 CFM ≈ 0.471947 L/s ≈ 28.3168 L/min

应用提示：用于计算风量（CFM）、水泵流量、制冷剂质量流量等。

六、能效扩展：IPLV 

定义：综合部分负荷性能系数，反映设备在不同负荷下的平均能效。

七、制冷剂流量与管道尺寸

质量流量：kg/s（千克每秒）、lb/min（磅每分钟）

换算关系：

• 1kg/s≈13.889lb/min

• 1lb/min≈0.072kg/s

管道尺寸 ：英寸（in）与毫米（mm）

换算关系：

• 1in=25.4mm；

• 1mm≈0.0394in；