蒸汽压缩式制冷-热泵系统的压焓图与性能图共74页课件.ppt

1、2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系12022-6-922022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系312HHPinH1H20Pin水水ecinTTPsink / ambientsource / fridgeRMQeQcPin热热2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系4田中俊六田中俊六. 省省概論概論（ （別物別物？） ）2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系52022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系6空调的工作

2、原理：从压缩机出来的高温高压制冷蒸汽通过高压软管进入冷凝器；空调的工作原理：从压缩机出来的高温高压制冷蒸汽通过高压软管进入冷凝器；由于车外温度低于进入冷凝器的制冷剂温度，借助于冷凝风扇的作用，在冷凝器由于车外温度低于进入冷凝器的制冷剂温度，借助于冷凝风扇的作用，在冷凝器中流动的制冷剂的大部分热量被车外空气带走，从而高温高压气体被冷凝成低温中流动的制冷剂的大部分热量被车外空气带走，从而高温高压气体被冷凝成低温高压的液体。这种低温高压液体流过节流膨胀阀时，由于节流作用，体积突然变高压的液体。这种低温高压液体流过节流膨胀阀时，由于节流作用，体积突然变大而降压，变成低压低温的雾状液体进入蒸发器，并在定

3、压下汽化，由于制冷剂大而降压，变成低压低温的雾状液体进入蒸发器，并在定压下汽化，由于制冷剂在管内汽化时的温度低于蒸发器管外的车内循环风，故它能吸收管外空气中的热在管内汽化时的温度低于蒸发器管外的车内循环风，故它能吸收管外空气中的热量，从而使流经蒸发器的空气温度降低，从而产生制冷降温效果，汽化了的制冷量，从而使流经蒸发器的空气温度降低，从而产生制冷降温效果，汽化了的制冷蒸汽被压缩机抽吸压缩，变成高温高压气体，完成一个制冷系统的循环。蒸汽被压缩机抽吸压缩，变成高温高压气体，完成一个制冷系统的循环。膨胀阀具有自动调节功能，在蒸发器温度高的时候开启量孔大，温度低时，膨胀膨胀阀具有自动调节功能，在蒸发器

4、温度高的时候开启量孔大，温度低时，膨胀阀里的量孔通过调节针阀伸缩来调节冷媒流动。达到制冷温度的基本恒定阀里的量孔通过调节针阀伸缩来调节冷媒流动。达到制冷温度的基本恒定 高压阀高压阀:当系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分气体排入大当系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分气体排入大气，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故气，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故低压开关低压开关:在没冷媒（制冷剂）时不让压缩机工作以保护压缩机的在没冷媒（制冷剂）时不让压缩机工作以保护压缩机的.2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学

5、建筑学院建筑技术科学系82022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系92022-6-9102022-6-9112022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系12清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系13lg phC =0 =1txhpsv清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系142022-6-915清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系16 hCompressorCondenserReceiverpEvaporatorqkqowcBCDBChhhhCOPCDADhhh

6、hhCOP 1、实际制冷循环中，制冷剂、实际制冷循环中，制冷剂流量不是流量不是1 kg/s，而是，而是m kg/s； 2、实际制冷循环存在各种压、实际制冷循环存在各种压力损失。力损失。2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系17plgh1234kp0ph6=h161p当压缩机出现回液时，也可当压缩机出现回液时，也可采取同样方法，以保证压缩采取同样方法，以保证压缩机的安全机的安全2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系18lg ph443pkp01255PagZp注意：高压液体管有上注意：高压液体管有上升立管与下降立管，二升

7、立管与下降立管，二者有何区别？者有何区别？2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系192022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系202022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系21l多联机的作用域多联机的作用域LZ0Z2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系222022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系231234313n2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系242022-6-9清华大学

8、建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系251234122022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系26()DIIOVmCppA2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系271234313np1pn()DIIOVmCppA2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系282022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系2912342022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系302022-6-9312022-6-9清华大学建筑学院

9、建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系32输入功率输入功率Pin 电机损失电机损失电机效率电机效率e输出功率输出功率Pout轴功率轴功率Pe 传动损失传动损失传动效率传动效率d压缩机摩擦损失、油泵耗功压缩机摩擦损失、油泵耗功指示功率指示功率Pi摩擦效率摩擦效率m制冷剂泄漏、漏热制冷剂泄漏、漏热指示效率指示效率i等熵压缩功率等熵压缩功率Pi等熵压缩功率等熵压缩功率P Pthth 过过/ /欠压缩损失欠压缩损失有效压缩功率有效压缩功率P P 内压缩效率内压缩效率 2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系33)(41hhMQerevimdercominhhM

10、P)(12)(41)(hhMQeevrinePQCOP imdehhhh12412022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系34膨胀阀蒸发器压缩机冷凝器回热器油分离器高压贮液器162543plgh12738kp0ph6tkt045hmihhhhCOP1256回热器回热器2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系35plgh28345tkt02, Mr276t01, Mr11pkp01p02膨胀阀2蒸发器2压缩机冷凝器蒸发压力调节阀高压贮液器132657膨胀阀1蒸发器148油分离器单向阀35011hhMr37022hhMr2182

11、511rrrrMMhMhMhmirrrrmirrhhMMhhMhhMhhMMCOP)()()()(1221382351122102012022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系36plgh25341tkt06pkp0MrMrMr(1-)膨胀阀蒸发器冷凝器高压贮液器12654油分离器压缩机热气旁通阀MrMrMrMr(1-)3426)1 (hhh)()(4241610hhhhhhqbmihhhhhhCOP124241)()(2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系37plgh25341tkt06pkp0 x4x77膨胀阀蒸发器冷

12、凝器高压贮液器12674油分离器压缩机气液分离器35H高压液体回热器浮球阀去压缩机水、载冷剂传热管液态制冷剂)()(1 (415140hhMhhxMrrmiehhhhPCOP124102022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系38plgh2 6451tkt07pkp0 x5x10109812113冷凝器高压贮液器114低压循环贮液器38579液泵自动旁通阀调节阀6121102膨胀阀蒸发器油分离器压缩机回热器)()(61243hhMhhMrpr)()()1 (6116124361151161150hhhhhhhhhhMhhMxMrrprmirhhMCOP)(12

13、0rrprprMhMhMMh12111)(2022-6-9392022-6-9402022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系41室内机室外机连接管压缩机气液分离器四通阀冷凝器蒸发器节流装置2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系42制冷系统制冷系统的性能的性能),(),(eacaeawcaPineacaeawcaQeMMttffPMMttffQine 2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系43),(),(),(ceQcineccePinceQettffQPQQttffPttffQcine

14、),(cacacQcMttfQc),(eaeaweQeMttfQeoutinhh),(),(eacaeawcaPineacaeawcaQeMMttffPMMttffQine 采用图形法进行性能采用图形法进行性能分析，简单、直观分析，简单、直观性能分析方法：性能分析方法： % %调节变量调节变量扰动因素扰动因素2022-6-9442022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系45 冷凝温度（） 制冷量（KW） 35 40 45 50 55 60 10 5 0 -5 60 50 40 30 20 10 蒸发温度 (a) ),(ceQettfQe22123456222

15、2789eeecce ce ce ce cQcc tc tc tc tc t tc t tc t tc t t2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系46 13 12 11 10 9 8 冷凝温度（） 35 40 45 50 55 60 10 5 0 -5 输入功率（ KW） (b) 蒸发温度 14 ( , )ininPecPft t22123456222 2789ineecce ce ce ce cPdd td td td td t td t td t td t t2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系47 冷凝温度（

16、） 制冷量（ KW） 35 40 45 50 55 60 10 5 0 -5 60 50 40 30 20 10 蒸发温度 (a) 1 3 1 2 1 1 1 0 9 8 冷凝温度（） 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 1 0 5 0 - 5 输入功率（KW） ( b ) 蒸发温度 1 4 70 60 50 40 30 20 冷凝温度（） 35 40 45 50 55 60 10 5 0 -5 冷凝器排热量（ KW） (c) 蒸发温度 ),(ceQcinecttfQPQQc2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系48),(cacacQcMttf

17、Qc)exp(1其中，)(pacaccccpacaRcacccRccMAKAKcMFttAKFQ2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系49 70 60 50 40 30 20 冷凝温度（） 35 40 45 50 55 60 25 35 30 40 冷凝器排热量（KW） 7-2 空冷式冷凝器性能曲线 进口空气温度 冷凝器风量一定(10800m3/h)再冷度=5 ),(cacacQcMttfQc2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系50),(eaeaeQeMttfQe)exp(1其中，)(paeaeeeepaeaReea

18、eeRecMAKAKcMFttAKFQ2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系51)exp(1其中，)(,wpaeaeeweewwpaeaReeaweewRecMAKAKcMFttAKFQ),(eaeaweQeMttfQe2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系52 蒸发温度（） 制冷量（KW） -10 -5 0 15 10 5 10 20 30 40 50 60 蒸发器风量一定(6800m3/h)过热度=5 进口空气湿球温度 24 22 20 18 16 ),(eaeaweQeMttfQe2022-6-9清华大学建筑学院

19、建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系53),(),(),(ceQcineccePinceQettfQPQQttfPttfQcine),(cacacQcMttfQc),(),(cacaePincacaeQeMttfPMttfQine 2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系54冷凝温度（） (a) 70 60 50 40 30 20 冷凝温度（） 35 40 45 50 55 60 10 5 0 -5 冷凝器排热量（KW） (b) 蒸发温度 A 制冷量（KW） 35 40 45 50 55 60 10 5 0 -5 60 50 40 30 20 10

20、蒸发温度 13 12 11 10 9 8 冷凝温度（） 35 40 45 50 55 60 10 5 0 -5 输入功率（KW） (c) 蒸发温度 14 303025 35 40 进口空气温度25 35 40 进口空气温度25 35 30 40 进口空气温度 AAA”aaa” 蒸发温度（） 制冷量（KW） -10 -5 0 15 10 5 10 20 30 40 50 60 冷凝器进口空气温度 25 30 35 40 (a) 冷凝器风量一定(10800m3/h) 蒸发温度（） 输入功率（KW） -10 -5 0 15 10 5 8 9 10 11 12 13 冷凝器进口空气温度 冷凝器风量一定

21、(10800m3/h) 25 30 35 40 14 (b) 图 7-5 压缩冷凝机组的性能图（二） 消去tc消去tcAaA”a”),(),(cacaePincacaeQeMttfPMttfQine 2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系552022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系562022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系57),(eaeaweQeMttfQe),(),(cacaePincacaeQeMttfPMttfQine ),(),(eacaeawcaPineacaeawcaQ

22、eMMttfPMMttfQine 2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系58 蒸发温度（） 制冷量（KW） -10 -5 0 15 10 5 10 20 30 40 50 60 冷凝器进口空气温度 25 30 35 40 (a) 冷凝器风量一定(10800m3/h) 蒸发温度（） 输入功率（KW） -10 -5 0 15 10 5 8 9 10 11 12 13 冷凝器进口空气温度 冷凝器风量一定(10800m3/h) 25 30 35 40 14 (b) 蒸发器进口空气湿球温度蒸发器风量一定 (6800m3/h)24 22 20 18 16 2422 1

23、816 蒸发器进口空气湿球温度（） 制冷量（KW） (a) 14 16 18 20 22 24 26 25 30 35 40 45 50 25 30 35 40 冷凝器风量 10800m3/h 蒸发器风量 6800m3/h 冷凝器进口空气温度 蒸发器进口空气湿球温度（） 输入功率（KW） (b) 14 16 18 20 22 24 26 9 10 11 12 13 14 25 30 35 40 冷凝器风量 10800m3/h 蒸发器风量 6800m3/h 冷凝器进口空气温度 消去te消去te20 蒸发器风量一定 (6800m3/h)蒸发器进口空气湿球温度= 2022-6-9清华大学建筑学院建筑

24、技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系59 蒸发器进口空气湿球温度（） 制冷量（KW） (a) 14 16 18 20 22 24 26 25 30 35 40 45 50 25 30 35 40 冷凝器风量 10800m3/h 蒸发器风量 6800m3/h 冷凝器进口空气温度 蒸发器进口空气湿球温度（） 输入功率（KW） (b) 14 16 18 20 22 24 26 9 10 11 12 13 14 25 30 35 40 冷凝器风量 10800m3/h 蒸发器风量 6800m3/h 冷凝器进口空气温度 ),(),(eacaeawcaPineacaeawcaQeMMttfPMMttfQ

25、ine 2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系602022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系612022-6-9622022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系63),(000khttVf),(00khinkttVfPk),(0khPinttVfPin2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系640200040006000800010000120004045505560冷凝温度(C)冷凝负荷(W)蒸发温度（）冷凝温度（）f1f2f3f1f2f3tc1tc2t

26、c3te3te2te1c1 e1 e2c2 c1 e1e Eb Bd Dc Cf Fa A2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系65f3f2f1TQee11 teaw te12e22 te2e1 +e2333” te32022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系66Qee1+e23BAC33”Tteaw2 te1f3f2f1e1e221 teaw122022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系67制冷量制冷量 蒸发温度蒸发温度t0 tett压缩机性能曲线压缩机性能曲线室内机（总和）室内机（总和

27、）室内机室内机1（最近）（最近）室内机室内机2（最远）（最远）吸气管阻力吸气管阻力QeQ0 q1 q2 p122022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系68lgplgph h pk polgplgphflgplgph h pk polgplgph hKeAelgplgph h pk polgplgph hKcAc2022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系692022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系702022-6-9清华大学建筑学院建筑技术科学系清华大学建筑学院建筑技术科学系712022-6-972