随着上篇文章《多个房间空调系统最小新风量的确定》的发表空调,关于空调工程中的负荷计算的内容也就基本上讲述完毕了,这个系列文章,我们讲述了冷负荷的计算方法、夏季送风量的确定、冬季送风量的确定,单个房间、多个房间新风量的计算等等。
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这篇文章开始,我们进入下一个章节的学习--空调的基本原理及处理过程。本系列文章会讲述到空气的热湿处理原理、空气净化处理原理、空调工程中七个热湿处理过程(此部分大家可以与之前发表过的文章《焓湿图中湿空气状态变化的6个基本过程》对比学习)等等。希望可以帮助大家系统的完整的学好空调工程的基本知识。
作为系列文章的开篇,这篇文章就先简单为大家讲述一下空调的基础原理及热湿处理过程,可以说这部分是老生常谈了,所以也不会占用大家过多的时间。
一、总结性内容
空调工程就是通过调节室内的温度、湿度、气流速度和空气洁净度等参数,来为人们提供了一个舒适的生活、生产环境。其工作原理是基于工程热力学、流体力学以及传热学的有关内容,通过一系列复杂的处理过程,以实现室内环境的精准控制。
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二、空调的基本原理
空调的基本原理就是“热质交换”和“制冷循环”。它是利用制冷剂在蒸发和冷凝过程中吸收和释放热量的特性,通过循环流动,将室内的热量转移到室外,从而达到降温的目的。同时,还可以通过加湿、除湿、过滤等辅助手段,调节室内的湿度和空气质量。
熟悉空调工程的人一定听说过空调的“四大部件”,这是每一个暖通人本科课程必学的一个系统。空调内部一定会包含一个制冷循环系统,是由压缩机、冷凝器、节流阀(也称为膨胀阀)和蒸发器四个主要部件组成(简称四大件)。制冷剂(如氟利昂等)在这些部件中循环流动,完成制冷循环。
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四大部件的主要作用是:
压缩机:将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的气体,提高其内能。
冷凝器:将高温高压的制冷剂气体在冷凝器中放出热量,冷凝成高温高压的液体。这一过程中,热量通过冷凝器传递给室外空气或水,实现热量的转移。
节流阀:使高温高压的制冷剂液体减压降温,进入蒸发器。
蒸发器:制冷剂在蒸发器中吸收室内空气的热量而蒸发,使室内温度降低。蒸发后的制冷剂气体再次被压缩机吸入,开始新的循环。
三、空气的热湿处理过程
空气的处理过程主要分为制冷、制热、除湿和加湿,具体过程如下:
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制冷过程:制冷剂在蒸发器中吸收室内空气的热量而蒸发,使室内温度降低;蒸发后的制冷剂气体被压缩机吸入,压缩成高温高压的气体;高温高压的制冷剂气体在冷凝器中放出热量,冷凝成高温高压的液体;制冷剂液体经过节流阀减压降温后,再次进入蒸发器,开始新的制冷循环。
这也就是形成了新的制冷闭环,也就是我们经常说的螺杆机、离心机等类型的空调机组制冷过程。
制热过程:制热过程与制冷过程相反,其原理是多是通过四通阀等装置改变制冷剂的流向,使蒸发器变为冷凝器,吸收室外空气的热量;冷凝器变为蒸发器,向室内释放热量。
也就是我们常说的热泵机组制热原理。
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除湿过程:空调在制冷过程中,蒸发器表面温度降低,空气中的水蒸气在蒸发器上凝结成水滴,从而实现除湿;凝结的水滴通过排水管排出室外,保持室内干燥。
除湿过程在“焓湿图相关知识”系列合集中,反复提及过很多次,这里就不过多讲述了。
加湿过程:通过加湿器向室内空气中喷洒水雾或蒸汽,增加室内湿度;加湿器可以根据室内湿度自动调节加湿量,保持室内湿度在舒适范围内。
通常情况下,空调的加湿过程常常是独立于空调机组的单独部件,大家最好单独学习,关于空调工程中加湿过程及方式方法大家可以参考《组合式空调机组加湿方式的选择、参数的计算、以及水质的要求》中的有关内容。
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以上过程在《焓湿图中湿空气状态变化的6个基本过程》与《空调工程中空气的所有状态参数,及空气处理的6个基本过程在焓湿图中的表达形式》中都有非常详细的讲述,想要了解具体内容的朋友,可以点击链接去看看。
关于空调的基本原理及空气的热湿处理过程的内容就为大家讲述到这里,大家如果还想要了解更多的暖通行业知识,可以关注作者。
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