1、 一、空调制冷的基本原理1、制冷剂的状态变化、水也是制冷剂的一种，制冷循环吸热或放热利用的正是物质相态转变时需要吸收或放出巨大的热量，因为水在正常压力下饱和温度较高，不能吸收通常温度下室内的热量，所以不常用。、而R22在正常压力下，其蒸发温度为4.5，且单位容量制冷能力较强，对于人类理想的舒适温度2127 来说，是非常理想的冷源。、与水的性质类似，对于R22来说，在正常压力下，饱和温度为4.5，故在此压力下蒸发过程制冷剂温度，恒定为4.5，蒸发过程首先是饱和液体状态，然后是气液混合状态，液体比例逐步缩小，最后达到了饱和气体状态。在正常压力状态下，如果R22的温度低于4.5,其一定处于液态，且低
2、于饱和点，我们称其为过冷液体，反之则一定为气态，且肯定高于饱和点，我们称其为过热气体。1、制冷剂的状态变化、为实现制冷剂在温度相对较高的冷凝器一侧的冷凝散热，唯有通过升高制冷剂的压力来提高其饱和温度，使其高于室外环境的温度从而实现散热冷凝过程。气体液体冷凝过程蒸发过程2、制冷系统的基本组成部件冷凝器膨胀阀蒸发器压缩机工作过程：制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物质的热量之后，汽化成低压、低温的气体，被压缩机吸入压缩成高压、高温的气体，然后进入冷凝器向冷却物质放热而冷凝为高压、常温的液体，在经膨胀阀节流后变为低压、低温的液态制冷剂，再次进入蒸发器吸热汽化，从而起到循环制冷的目的。室外机室内机3、制冷量单
3、位匹（HP）又称马力、匹马力，即表示输入功率，啊也经常表示制冷量表示功率时 1HP 0.735kw表示冷量时，实际含义为消耗1HP功率所产生的制冷量1 1HP2.5kw3、制冷量单位换算千瓦万大卡冷吨蒲式尔kw万kcal/hRTKbtu/h10.0860.2843.41311.613.33.5170.321121、环境要求的区别2、关键参数的设计区别3、费用比较机房温度无法保持恒定机房温度无法保持恒定 -造成电子元气件的寿命大大造成电子元气件的寿命大大降低降低局部温度过热局部温度过热 -设备突然关机设备突然关机机房湿度过高机房湿度过高 -产生冷凝水产生冷凝水机房湿度过低机房湿度过低 -产生有破
4、坏性的静电产生有破坏性的静电洁净度不够洁净度不够 影响设备的冷却效果，造成部件过热影响设备的冷却效果，造成部件过热 灰尘吸附水份产生腐蚀，引起电路板等灰尘吸附水份产生腐蚀，引起电路板等 设备的绝缘性能下降设备的绝缘性能下降浪费能源，使运行成本增加浪费能源，使运行成本增加1.1、不良的环境对机房设备有危害保持温度恒定保持温度恒定(控制在控制在2222o oC-24C-24o oC,C,温差温差1-21-2o oC C之内之内)保持湿度恒定保持湿度恒定(控制在控制在50%50%RH,RH,精度精度3%5%3%5%RHRH之内之内)空气洁净度空气洁净度0.50.5微米微米/升升 18,000 30
5、30新风量新风量 3030m m3 3/人人.小时小时机房正压机房正压 10 10 PaPa防火设备及紧急关机防火设备及紧急关机EPOEPO(电磁干挠）电磁干挠）EMI0.15-1000MHzEMI0.15-1000MHz120dB120dB 舒适环境的热影响 机房环境的热影响热密度(W/平方米)100-150 500-800环境调节要素环境调节要素 舒适环境的要求 机房环境的要求显热比 0.6-0.7 0.9-1.0温度范围 21o-27oC 22o-24oC换气能力 (次/小时)5-15 30-60空气过滤 简单 ASHRAE 20%+相对湿度设定范围 没有设定 50%+5%对特别功能的要
6、求对特别功能的要求 普通空调 机房空调 再热器 没有 提供加湿器 没有 提供集中监控能力 没有 提供运行时间(小时/年)1000-2500 8760使用寿命 23年 8年断电自动恢复 无 断电可自动恢复 备份 无 N+1/N+2返回1、计算机房有90100的显热负荷，因此机房空调必须按高显热比设计2、一般的办公环境的显热负荷只占总热负荷的6070，因此舒适空调的显热比设计得比较低返回总热显热比显热显热显热潜热显热：物体吸热或放热后，只改变温度而不改变相态。可以通过温度计 进行测量潜热：物体吸热或放热时，只改变相态不改变温度。不能通过温度计测量持续产生1KW显冷量1年耗电费用机房空调：(（1KW
7、0.9）3.3)365天24小时 0.8=2359.6元/KW舒适空调：(（1KW0.65）3)365天24小时 0.8=3593.8元/KW节能：降低空调的运行费用，使空调提供的冷量均用在降低机房的温度，而不是除去空气中的水蒸气，做无用功稳定机房的湿度，防止过度除湿又加湿的情况出现1、机房环境要求：送风速度8m/s，换气次数30次/小时，机房环境温湿度均匀2、舒适空调的舒适环境要求：送风速度2m/s，换气次数515次/小时，会造成机房局部过热保证空气调节的准确度保证洁净度采用大风量和大面积蒸发盘管是实现高显热比的重要途径通过大风量设计提高出风温度（舒适受限）项目机房空调舒适空调运行于设计工况
8、运行于机房工况空调运行室内环境温度2224温度27温度2224湿度50湿度50湿度50出风温度1315101279冷媒蒸发温度7745干球湿度相对湿度绝对湿度g/m3露点温度22 509.8311.2524 357.7678124 4510.0111.6424 5011.1113.2025 5011.7314.0626 5012.3915.0027 5013.0715.941、机房空调的出风温度1315 高于2224/45%环境下的露点温度，即在此情况下，机房空调基本已无除湿功能，显热比在90以上2、舒适空调在室内温度2224 运行时，出风温度为79，其出风温度与24/35条件下的露点温度相当
9、，假设机房完全密封，舒适空调在舒适空调在24/35的室内环境下仍在除湿，要么造成机房湿度过低，满足不了机房要求，使主设的室内环境下仍在除湿，要么造成机房湿度过低，满足不了机房要求，使主设备的运行受到静电的威胁；要么加湿、除湿交替进行的情况，消耗能源，运行备的运行受到静电的威胁；要么加湿、除湿交替进行的情况，消耗能源，运行费用高费用高提高显热比避免过度除湿避免空调机组出风时携带雾滴对近端设备造成影响项目机房空调舒适空调设计工况运行机房工况运行设计寿命10年8年工作模式36524120836524连续运行寿命比较10年3年舒适空调在机房条件中使用：由于其室内实际运行条件偏离了其最初设计点造成蒸发温
10、度下降，能效比低。由于其节流部件使用毛细管，而不是膨胀阀无法主动调节制冷系统的压力和流量，系统在偏离最佳设计点运行（流量过大时，流动阻力增加，导致压缩机排气压力过高，吸气压力过低，系统效率下降。蒸发温度和压力降低）空调的效率和使用寿命均有较大的影响。项目机房空调舒适空调结构件室内框架钢结构，经过耐腐蚀处理塑料件为主，老化破损变色室外耐腐蚀铝合金，适应各种环境钢板喷涂件，易老化生锈换热器铜管翅片式铜管翅片式节流部件热平衡膨胀阀毛细管风机采用合金材料风扇塑料风扇，易破损控制系统先进的电脑控制系统，全面的告警功能，方便的维护界面控制功能简单，告警功能少压缩机涡旋式、半封闭活塞式，原装进口涡旋式、转子
11、式。基本为国产机房空调验证周期长，采用可维护设计，各种保护和告警设置完善充分考虑全年连续运行。舒适空调一般12年就能完成一款新机型，测试验证不充分，空调控制系统对异常保护和告警设置不完善，问题不能及时发现和排除，可靠性低，可维护性差1、控制手段和方法 舒适空调采用比例控制方法，易造成温度变化率大，控制精度低 机房空调采用PID（比例、微分、积分）控制方法，控制精度高2、风量 空调大风量有利于机房温度的均匀分布，能更精确的控制温度和防止局部过热情况的出现3、湿度 舒适空调只具备除湿功能，容易造造成湿度过低现象。与加湿器配合，会造成加湿与除湿同时进行的现象，无法精确控制。机房空调采用加湿器与再热器
12、配合保证4、洁净度 舒适空调无法保障。机房空调采用大风量和标准过滤网保证机房空调在冬季运行，采用可调速风扇和带储液罐冷凝器等方法，保持冷凝压力，适应各类室外温度变化的要求，在室外35时仍保证空调24小时正常制冷工作，允许室外温度3542 舒适空调在冬季运行，室外温度低，冷凝压力降低，蒸发压力也随之下降，蒸发温度低，产生蒸发器低温保护，同时空气处理时过度除湿，蒸发器容易结霜，导致机组不能正常工作，而且，制冷剂循环流量减小，制冷量下降，使机房不能正常散热。允许室外温度538 1、机房空调具备来电自启动功能 舒适空调不具备该功能2、多台机房空调可设计成自动冗余备份功能 舒适空调不具备该功能3、机房空
13、调具备集中监控能力 舒适空调不具备 项目产品长期稳定的运行寿命恒温恒湿功能高显冷比降低运行费用完善的后台监控和报警能力提供洁净的环境机房专用空调 好 有0.91.0运行费用 低 有 好舒适性空调 差 无0.60.7运行费用 高 无 差返回耗能成本比较的计算SHR 0.9 精密空调0.6 舒适性空调排除 3.52KW 的总热量需消耗 0.9 KW电能，相当于1.5P家用空调。在线工作 24 小时/365 天 0.8元/KW.小时 单位显冷负荷的费用成本:元/RMB 舒适性空调年运行费用0.9 KW/Ton X 8760 Hrs X 0.8/KWHR =2,986 元元/KW 0.6 SHR x
14、3.52 KW/Ton 精密空调运行费用0.9 KW/Ton X 8760 Hrs X 0.8/KWHR =1,991 元元/KW 0.9 SHR X 3.52 KW/Ton 舒适性空调用于机房中而产生的电能消耗费用是专用空调的1.5倍。项目产品设备投资费用运行费用管理费用维护费用综合费用机房专用空调 高 低 低 低 低普通舒适空调 低 高 高 高 高返回电信交换机房、数据中心、移动基站电信交换机房、数据中心、移动基站计算机房、计费中心、控制中心计算机房、计费中心、控制中心电子产品及仪表车间、标准检测室、校准中心、精密加工车间电子产品及仪表车间、标准检测室、校准中心、精密加工车间UPSUPS和
15、电池室、动力机房和电池室、动力机房医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室、培训中心医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室、培训中心仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草、食品、医药仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草、食品、医药 ）1、精密空调的应用范围千瓦（千瓦（kw)kw)国际单位制，把制冷量统一到功率相同单国际单位制，把制冷量统一到功率相同单 位，是现在制冷界位，是现在制冷界努力的方向。努力的方向。大卡（大卡（kcal/hkcal/h）-习惯使用单位，与习惯使用单位，与kwkw的换算关系为的换算关系为 1KCal/h=1.163W 1W=0.86KCal/h1KCal/h=1.163W
16、 1W=0.86KCal/h 1 1万大卡万大卡=11.6=11.6千瓦千瓦冷吨（冷吨（RTRT）1 1吨吨0 00 0C C的冰在的冰在2424小时内变成小时内变成0 00 0C C的水所吸收的热量。日本冷吨的水所吸收的热量。日本冷吨：10001000千克水、美国冷吨：千克水、美国冷吨：20002000磅水。磅水。1 1冷吨冷吨=3.517kw=3.517kw匹（匹（HPHP）又称马力、匹马力，即表示输入功率，也经常表示制冷量。又称马力、匹马力，即表示输入功率，也经常表示制冷量。表示功率时表示功率时 1HP=0.735kw1HP=0.735kw表示制冷量时，实际含义为消耗表示制冷量时，实际含
17、义为消耗1hp1hp功率所产生的制冷量功率所产生的制冷量 1HP-2.2KW1HP-2.2KW2、冷量单位 精密空调的负荷一般要根据工艺房间的实际余热余湿以及状态的变化进行准精密空调的负荷一般要根据工艺房间的实际余热余湿以及状态的变化进行准确计算，但在条件不允许时也可估算，下面介绍两种简便计算方法：确计算，但在条件不允许时也可估算，下面介绍两种简便计算方法：方法一：功率及面积法 方法二：面积法（当只知道面积时）Qt=Q1+Q2 Qt=SP Qt Qt 总制冷量（KW）QtQt 总制冷量（KW）Q1 Q1 室内设备负荷（=终端设备功率0.8）S S 机房面积（m2）Q2 Q2 环境热负荷（=0.
18、18kW/m2 机房面积）P P 冷量估算指标(根据不同用途机房的估算指标选取)方法三：综合计算法Qt=Q1+Q2Qt：总制冷量Q1UPS容量功率因数0.7Q2需要制冷的房间面积各地区墙及门窗、照明、新风、人体的热导估算值3、精密空调容量估算方法电信交换机房、移动基站（电信交换机房、移动基站（300350W/m2）IDCIDC数据中心数据中心 （600800W/m2）计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（300350W/m2）电子产品及仪表车间、精密加工车间（电子产品及仪表车间、精密加工车间（300350W/m2）标准检测室、校准中心标准检测室、校准中
19、心 （250300W/m2）UPSUPS和电池室、动力机房（和电池室、动力机房（300350W/m2）医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室（医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室（200250W/m2）仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草、食品）仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草、食品）(150200W/m2)4、精密空调场所的冷负荷估算指标5、如何根据冷量选配空调机组当总冷量确定后，还需考虑以下因素：1、机房的长度和宽度，送风方式，室外机组的摆放是否利于通风散热 风帽送风距离15米左右，下送风20米左右、地板高度不低于30公分 2、机房摆放空间，室内机组摆放，进水管和排水管3、用户配电情况4、用户投资情况，是否有资金压力5、用户是否冗余备份6、送风量是否满足标准要求7、机组搬运问题四四精密空调送风方式介绍精密空调送风方式介绍4.1.上送风4.24.3.下送风
