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一、空调基础与制冷原理 (一)、空调基础 湿空气的性质 在大气层中有大量的地表水分蒸发成水蒸气进入大气，形成干空气和水蒸气的混合物，称为湿空气，简称空气。其温度越高，饱和水蒸气压力越大，说明该空气能容纳的水蒸气数量越多，反之亦然。空气中水蒸气含量一般很少，空气温度往往高于水蒸气分压下的饱和温度，通常水蒸气处于过热状态。而在空气调节中常用的空气状态参数有：压力、温度、含湿量、相对湿度、比焓、密度等。 压力P 湿空气由干空气和水蒸气混合而成，其总压力P为干空气分压力Pg与水蒸气分压力Ps之和。 P = Pg + Ps 温度T、湿球温度Twb和露点温度Tdp 温度是表示物质冷热程度的指标，对于混合气体，湿空气的温度也就是干空气和水蒸气的温度，一般用摄氏度T(oC)表示，有时也用热力学温度T(K)表示。 湿球温度Twb是在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡的绝热饱和温度，也称为热力学湿球温度。 露点湿度Tdp是指湿空气在含湿量不变的条件下，湿空气达到饱和时的温度。当湿空气温度降低其露点温度时产生结露。 含湿量d 含湿量d指1kg干空气所含水蒸气质量，取决于水蒸气分压力Ps，水蒸气分压力越大，含湿量也越大。 相对湿度Φ 相对湿度Φ是指空气中水蒸气分压力 Ps与同温度下饱和水蒸气分压力Ps·b之比。 4、比焓ρC 湿空气的比焓是指1kg干空气的比焓和水蒸气比焓的总和。 5、密度ρ 空气密度指单位体积空气的质量，单位为kg/m3。湿空气密度为干空气与水蒸气密度之和。 (二)、理论制冷循环 单级蒸气压缩制冷系统的理论制冷循环在压焓图上如图1-1所示，循环路线是由两条等压线、一条等熵线和一条等焓线组成。制冷剂在压缩机中的压缩过程为可逆等熵过程；制冷剂离开蒸发器的状态和压缩机的吸气状态均为饱和蒸气，制冷剂离开冷凝器和节流前的状态均为饱和液体。图1-1上1点表示压缩机的吸气状态，它位于蒸发温度te对应的蒸发压力Pe的等压线和饱和蒸气的交点上。过程线1-2表示制冷剂在压缩机中的等熵压缩过程，点2可由通过点1的等熵线和冷凝温度TC对应的冷凝压力PC的等压线的交点来确定。点2处于过热蒸气状态。点3表示制冷剂出冷凝器时的状态，也是进节流阀时的状态。它是冷凝压力PC对应的饱和液体，位于等压线PC与饱和液体线的交点。过程线2-2’-3表示制冷剂在冷凝器内冷却（2-2’）和冷凝（2’-3）过程。点4表示制冷剂出节流阀的状态。过程线3-4表示制冷剂通过节流阀的节流过程。由于节流前后制冷剂的比焓不变。点4是过点3的等焓线和等压线Pe的交点。由于节流过程为不可逆过程，所以过程3-4往往用虚线表示。过程线4-1表示制冷剂在蒸发器中的气化过程，制冷剂吸取被冷却物体的热量而不断气化，制冷剂的状态沿等压线Pe向干度增大的方向进行，直到全部变成饱和蒸气为止。这样，制冷剂的状态又重新回到进入压缩机前的状态，从而完成了一个理论制冷循环。 (三)、实际制冷循环 事实上，家用中央空调的实际制冷循环不可避免与理论制冷循环之间存在许差别，如流动阻力、换热温差、压缩机偏离等熵压缩、冷凝器中有制冷剂过冷、蒸发器中有制冷剂过热、制热剂液体管和气体管间有回热等情况。这些差别将对制冷循环性能产生不同的影响。 液体过冷对循环性能的影响 在实际循环中，饱和液体在冷凝器和节流阀之间的管路流动时，会因流动阻力引起的压力降低使制冷剂部分气化，这种现象将影响节流阀工作的稳定性，因此需要液态制冷剂进入节流阀前有一定的过冷。具有液态过冷的循环如图1-2所示。图中1-2-3-4-1表示理论制冷循环，1-2-3-3’-4’-1表示过冷循环。其中3-3’表示液态制冷剂的过冷过程。温度差△tsc=t3-t3’称为过冷度。 过冷循环的单位制冷量比理论循环有所增加，而单位压缩功不变，因而提高了整个循环制冷系数。 2．吸气过热对循环性能的影响 实际循环中，蒸发器的出口和压缩机的吸气通常控制在过热状态。具有吸气过热的循环如图1-2中1’-2’-2-3-4-1-1’所示。其中1-1’为制冷剂的过热过程，过热度△tsh=t1’-t1。如果是这部分过热发生在蒸发器过程中称为“有效过热”，如果发生在吸气管路中，散失在大气环境中称为“无效过热”。 “无效过热”制冷循环与理论循环相比，循环单位功增大、单位制冷量不变、单位冷凝热增大、循环的单位体积制冷量下降、制冷系数下降、压缩机的排气温度升高。 “有效过热”制冷循环与理论循环相比，单位制冷量增大、单位功增大、单位冷凝热增大、单位体积制冷量下降、压缩机的排气温度升高。对实际运行的压缩机，希望吸入的蒸气具有一定的过热度，否则压缩机就有可能吸入未蒸发的制冷剂液滴而引起压缩机冲缸现象。对于R22制冷系统通常希望有5-10℃的过热度。 回热循环 在系统中增加一