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暖通空調(diào)基礎(chǔ)知識及負(fù)荷公式匯總
暖通空調(diào)基礎(chǔ)知識歸納總結(jié)
暖通空調(diào)的含義
采暖——又稱供暖，指向建筑物提供熱量,，保持室內(nèi)一定溫度,。
通風(fēng)——用自然或機械的方法向空間送入和排除空氣的過程,。
空氣調(diào)節(jié)——（簡稱空調(diào)），是為滿足生產(chǎn),、生活要求,，改善勞動衛(wèi)生 條件，用人工的方法使房間或密閉空間的空氣溫度,、相對濕度,、潔凈度和氣 流速度等參數(shù)達(dá)到一定要求的技術(shù)。
暖通空調(diào)包括采暖,、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)這三方面的技術(shù),，縮寫為HVAC（Heating,、Ventilating、Air Conditioning）,。
物質(zhì)狀態(tài)
固態(tài),、液態(tài)、氣態(tài)
液態(tài)汽化成氣態(tài)過程：吸熱,；
氣態(tài)液化成液態(tài)過程：放熱,；
固態(tài)熔化成液態(tài)過程：吸熱；
液體凝固成固態(tài)過程：放熱,；
固態(tài)升華成氣態(tài)過程：吸熱,；
氣態(tài)凝華成固態(tài)過程：放熱；
注：固態(tài)—液態(tài)轉(zhuǎn)換在冰蓄冷系統(tǒng)將會用到,；改變狀態(tài)將會儲存大量的能量：潛熱,。
比熱：使1克的某種物質(zhì)溫度升高1℃所需的熱量。
顯熱：當(dāng)物體吸熱（或放熱）僅使物體分子的熱動能增加（或減少）,，即僅是使物體溫度升高（或降低）,，并沒有改變物質(zhì)的形態(tài)，那么它所吸收（或放出）的熱量,。
潛熱：當(dāng)物體吸熱（或放熱）僅使物體分子的熱位能增加（或減少）,，使物體狀態(tài)發(fā)生改變，而其溫度不變,，那它所吸收的（或放出）的熱稱為潛熱,。
空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)
溫度定義：溫度是用來表示物質(zhì)冷與熱的程度。
分為干球溫度：干球溫度是溫度計在普通空氣中所測出的溫度,，即我們一般天氣預(yù)報里常說的氣溫,。
濕球溫度：指同等焓值空氣狀態(tài)下，空氣中水蒸汽達(dá)到飽和時的空氣溫度,，在空氣焓濕圖上是由空氣狀態(tài)點沿等焓線下降至100%相對濕度線上,，對應(yīng)點的干球溫度。
用濕紗布包扎普通溫度計的感溫部分,，紗布下端浸在水中,，以維持感溫部位空氣濕度達(dá)到飽和，在紗布周圍保持一定的空氣流通,，使于周圍空氣接近達(dá)到等焓,。示數(shù)達(dá)到穩(wěn)定后，此時溫度計顯示的讀數(shù)近似認(rèn)為濕球溫度,。
焓的定義：焓是熱力學(xué)中表示物質(zhì)系統(tǒng)能量的一個狀態(tài)函數(shù),，常用符號H表示。數(shù)值上等于系統(tǒng)的內(nèi)能U加上壓強p和體積V的乘積,，即H=U+pV,。焓的變化是系統(tǒng)在等壓可逆過程中所吸收的熱量的度量,，也就是物質(zhì)所帶能量的多少。
濕空氣的焓：為干空氣的焓和相應(yīng)水氣的焓之和,，也常用干空氣為計算基準(zhǔn),。一般規(guī)定0℃時干空氣和液態(tài)水的焓和，相對應(yīng)水氣的焓值為零,。
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露點：將濕空氣在總壓和濕度保持不變的情況下冷卻,，當(dāng)濕空氣達(dá)到飽和時的溫度即為露點。若濕空氣的溫度降到露點以下,，則所含超過飽和部分的水蒸汽將以液態(tài)水的形式凝結(jié)出來,。
濕度的定義:又稱為含濕量，為單位質(zhì)量干空氣所帶的水蒸汽質(zhì)量,。單位：g/kg
濕度：以單位體積空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量來計算,，單位：kg/m3
相對濕度：為濕空氣中水氣的分壓與同溫度、同總壓下飽和空氣中的水氣分壓之比,。（％RH）
相對濕度是濕空氣飽和程度的標(biāo)志,。相對濕度愈低，距飽和就愈遠(yuǎn),，該濕空氣容納水氣的能力就愈強,。當(dāng)相對濕度為100％時，濕空氣中的水氣已達(dá)飽和,，該濕空氣不再能容納水氣,，也就不能用途作干燥介質(zhì)。干空氣的相對濕度為零,。
暖通空調(diào)常用單位及換算：
1US.RT=3.517KW
1P=735W,；制冷量中的1P約為2500W.
1KCal=1.16W
華氏溫度（℉）=32+（9/5）攝氏溫度（℃）
1公斤（公斤力/cm2）=105Pa=1bar
1MPa=10Kg
1bar=14.5psi
流量（Q)：1m3/h=16.67L/Min
能效比(EER：Energy Efficiency Ratio) =制冷量/輸入功率。能效比反映空調(diào)機組性能的重要指標(biāo),，數(shù)值越大代表機組匹配性能越好,，運行越經(jīng)濟,。
空調(diào)功能的分類
按室內(nèi)空氣環(huán)境要求以及功能的不同可以分為：舒適性空調(diào)及工藝性空調(diào),。
舒適性空調(diào)：能夠向人們提供一個適宜的工作環(huán)境或生活環(huán)境，從而提高工作效率或維護(hù)良好的健康水平的空調(diào)系統(tǒng),。
服務(wù)對象為：人,。
適用場合：寫字樓、商場,、劇院,、酒店等等。
空調(diào)舒適性影響因素有哪些,？
人體的冷熱感與溫度,、濕度,、風(fēng)速、內(nèi)表面溫度,、活動量,、衣著、年齡,、性別,、身體狀況等因素有關(guān)；濕度的影響與溫度有關(guān),。為滿足不同的需求,，國家出臺空調(diào)舒適性的評價方法：
熱舒適性指標(biāo)：
PMV：預(yù)計平均熱感覺指數(shù)，7級：＋3～～3,；代表熱,、溫暖、較溫暖,、適中,、較涼、涼,、冷
PPD：預(yù)期不滿意百分率,；
PMV=0相當(dāng)于PPD＝5％；
規(guī)范要求：PMV=±1 PPD≯27％
注：PMV是同一環(huán)境中大多 數(shù)人的冷熱感覺平均值,。
工藝性空調(diào)：
是能夠滿足室內(nèi)生產(chǎn),、科研等工藝過程所要求的特定空氣參數(shù)的空調(diào)系統(tǒng)。
服務(wù)對象為：生產(chǎn),、科研,、設(shè)備等工藝。
適用場所：研發(fā)實驗室,、醫(yī)院手術(shù)室,、紡織車間、電子產(chǎn)品車間等等
▲空調(diào)系統(tǒng)組成
▲空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成
▲冷熱源
▲熱泵
▲制冷系統(tǒng)
空調(diào)是怎樣制冷制熱的,？為什么會制冷制熱,？
低溫低壓的制冷劑蒸汽被吸入壓縮機，通過壓縮機進(jìn)行壓縮,，變成高溫高壓的制冷劑蒸汽被輸送到冷凝器,，通過冷凝器進(jìn)行冷凝（放熱），變成高溫高壓的制冷劑液體（熱量通過載熱劑進(jìn)行釋放）,。高溫高壓的制冷劑液體在通過節(jié)流閥（膨脹閥）降壓后,，變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┮后w進(jìn)入蒸發(fā)器，通過蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)（吸熱）,，變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭怏w（冷量通過載冷劑進(jìn)行能量釋放）,，進(jìn)行再次制冷循環(huán),，周而復(fù)始。
▲冷媒輸配管道
冷媒輸配送管道（水系統(tǒng)）的功能是輸配冷熱能量,，滿足末端設(shè)備或機組的符合要求,。根據(jù)配送熱量的不同分為冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)。
▲冷卻水供水方式分類
?空調(diào)冷卻水系統(tǒng)按照供水方式,，可以分為：直流供水,、循環(huán)供水。
直流式供水系統(tǒng)：
冷卻水經(jīng)冷凝器等用水設(shè)備后,，直接排入下水道或河道,，利用后的冷卻水可以綜合利用：比如生產(chǎn)、生活用水,。
循環(huán)水冷卻系統(tǒng)：
可分為自然通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)與機械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng),。
機械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)：采用自然冷卻或機械通風(fēng)冷卻塔或噴射式冷卻塔，使冷卻水與機械通風(fēng)接觸進(jìn)行熱量交換,。
冷卻塔水箱容積：不應(yīng)小于系統(tǒng)流量的1.2倍,。冷卻系統(tǒng)補水量一般為1-2%系統(tǒng)流量。
空調(diào)冷凍水系統(tǒng)分類
1,、按照水系統(tǒng)是否與大氣相通,，可以分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。
開式與閉式系統(tǒng)比較：
開式系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng),、水,、冰蓄冷系統(tǒng)、生活供水等場合,。
閉式系統(tǒng)：冷凍,、供暖系統(tǒng)等場合。
2,、按照空調(diào)水系統(tǒng)的回水布管方式,，可以分為同程式和異程式兩種回水方式。
同程式與異程式比較：
同程系統(tǒng)：系統(tǒng)較大,、熱負(fù)荷分散不均等場合,。
異程系統(tǒng)：系統(tǒng)較小、熱負(fù)荷分散較均勻的場合,。
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3,、按照水系統(tǒng)管道配置的多少,，可以分為兩管制,、三管制、四管制以及分區(qū)兩管制方式,。
各管制系統(tǒng)比較：
?多管制系統(tǒng)實用場所：
兩管制系統(tǒng)：適用于同一熱源,，采暖供冷不同時使用的場合,；如地 源熱泵、北方地區(qū),。
三管制系統(tǒng)：能量損耗較大,，采用該種方式較少。
四管制系統(tǒng)：采用兩個熱源（冷機+鍋爐）存在同時供冷供熱場所,。如辦公室和實驗室混用的建筑場所等,。
分區(qū)空調(diào)系統(tǒng)：采用兩個熱源（冷機+鍋爐）存在同時供冷供熱場所。如建筑物單層面積較大的商場等,。
4,、定流量和變流量系統(tǒng)比較：
定流量系統(tǒng)：熱負(fù)荷變化較小的車間、潔凈室,、商場,、車站、劇院等等場所,。該系統(tǒng)節(jié)能空間較小,。
變流量系統(tǒng)：適用于熱量變化較大酒店、客房等場所,。該系統(tǒng)存在較大節(jié)能空間,。
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5、按照能源側(cè)與負(fù)荷側(cè)是采用合用同一循環(huán)系統(tǒng)還是采用兩個循環(huán)系統(tǒng),，可以分為單式泵和復(fù)式泵兩種系統(tǒng),。
單式泵和復(fù)式泵的比較：
單式泵：適用于系統(tǒng)較小、熱負(fù)荷均勻的場所,。如：潔凈室,、車間等場所。
復(fù)式泵：適用于系統(tǒng)較大,、各區(qū)域系統(tǒng)需求較大的場所,。如：市政熱力、科技園區(qū)等,。
水系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)
管道沿程阻力一般為100-300Pa/m,，通常大值不應(yīng)超過400Pa/m
局部阻力因設(shè)備不同而不同：
冷水機組蒸發(fā)器阻力：30-80KPa
冷凝器阻力：50-80KPa
吸收式機組蒸發(fā)器阻力：40-100KPa
冷凝器阻力：50-100KPa
風(fēng)機盤管阻力表冷器阻力：10-20KPa
熱交換器阻力：20-80KPa
熱交換器阻力：20-50KPa
冷卻塔阻力：20-80KPa
自動控制閥門阻力：30-50KPa
系統(tǒng)流速選擇：
水泵吸水管：1.2-2.1m/s
水泵出水管：2.4-3.6m/s
一般供水管：1.5-3.0m/s
排水管：1.2-2.0m/s
自來水供水管：0.9-2.0m/s
冷卻水管道流速：
管徑：DN≤250流速：1.5-2.0m/s
管徑：250 ＜DN ＜500流速：2.0-2.5m/s
管徑：DN≥500流速：2.5-3.0m/s
空調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)管理
嚴(yán)格控制和管理水系統(tǒng)中的水質(zhì)，控制和管理水系統(tǒng)中的水在運行中不被污染,，采取合理的水處理方法和防止污染的措施,。
1、管道和設(shè)備表面沉淀的水垢和水渣,影響導(dǎo)熱,；
2,、腐蝕金屬，縮短系統(tǒng)壽命；
3,、不溶解雜質(zhì)在管道內(nèi)沉積,，減小通流面積，增大水流阻力,，增及運行費用,；
4、開式系統(tǒng)水與空氣接觸,，空氣中的雜質(zhì),、細(xì)菌會進(jìn)入水系統(tǒng)。引起空氣污染,，影響人的身體健康,、促進(jìn)腐蝕、產(chǎn)生粘泥和水藻可堵塞管路,。
閉式水系統(tǒng)的水質(zhì)控制：
冷凍水系統(tǒng)多為閉式水系統(tǒng),，該系統(tǒng)不與空氣接觸，只有補給水會給循環(huán)水帶入溶解氧而引起腐蝕,。冷凍水溫比較低（7-12℃）腐蝕速度很慢,，只要向系統(tǒng)系統(tǒng)中投入腐蝕抑制劑作為防腐蝕的水處理技術(shù)措施，就可以滿足防腐要求,。系統(tǒng)停止運行時,，系統(tǒng)要充滿水。該系統(tǒng)不需要為防止結(jié)垢和抑制水藻而進(jìn)行添加藥劑,。
開式系統(tǒng)的水質(zhì)控制：
開式水系統(tǒng)與空氣接觸容易產(chǎn)生結(jié)垢,、腐蝕、粘泥和水藻,。對開式系統(tǒng)要采水處理技術(shù)措施,。
防結(jié)垢水處理方法：
排污法、酸化法,、軟化水以及投入阻垢劑,；
防腐蝕水處理方法：
系統(tǒng)中投入腐蝕抑制劑的藥物，如：有機磷酸鹽,、聚丙烯酸,、聚丙烯酸鈉、聚磷酸鹽等,。
防水藻,、粘泥處理辦法：
常用藥劑有氧化型和非氧化型兩大類。比如：次氯酸鈉和二氧化氯,。
水系統(tǒng)設(shè)備日常維護(hù)
冷卻塔的檢修：
檢查風(fēng)機功能,，調(diào)整軸承和皮帶松緊度,；
檢查散水和噴霧狀態(tài)是否正常；
檢查流入冷卻塔的水是否均勻,；
檢查填料是否完好,；
檢查水質(zhì)是否合格,；
檢查水滴是否飛濺,，漂移量是否過大；
檢查水箱浮球或繼電器是否正常,；
水箱底部是否漏水,。
水泵：
檢查水泵的聯(lián)軸器、止回閥,、軸承是否正常,；
檢查水泵的減振器、軟連接是否正常,；
檢查水泵運轉(zhuǎn)是否有噪音或震動
檢查水泵的排氣旋塞,、啟動旋塞、密封墊是否正常
檢查電機絕緣是否正常.
冷凍機日常維護(hù)
檢查節(jié)油器浮子功能是否正常,。
檢查壓縮機,、蒸發(fā)器、冷凝器,、油泵以及冷媒管道的密封性,。
檢查系統(tǒng)制冷劑的壓力是否正常。
檢查油位是否正常,。
電機絕緣電阻是否正常,。
檢查各繼電器是否運轉(zhuǎn)正常。
冷水機組定期保養(yǎng)
對機組的密封部件進(jìn)行檢查,、鑒定和調(diào)整,。
對溫度計、壓力表,、油壓計進(jìn)行檢測,。
對冷凝器進(jìn)行清洗。
壓縮機油更換,。
對電機絕緣進(jìn)行檢測等,。
暖通空調(diào)與冷庫負(fù)荷公式匯總
01
溫度的換算
先從簡單的開始——溫度換算
攝氏度（C）與華氏度（F）
華氏度 = 32 + 攝氏度 × 1.8
攝氏度=（華氏度-32）/1.8
開氏溫度（K）與攝氏度（C）
開氏溫度（K）=攝氏度（C）+273.15
02
壓力的換算
?Mpa、Kpa,、pa,、bar
1Mpa=1000Kpa；
1Kpa=1000pa,；
1Mpa=10bar,；
1bar=0.1Mpa=100Kpa,；
1大氣壓=101.325Kpa=1bar=1公斤；
bar,、Kpa,、PSI
1bar=14.5psi；
1psi=6.895Kpa,；
mH2O
1 kg/cm2=105=10 mH2O=1 bar=0.1 MPa
1 Pa=0.1 mmH2O=0.0001 mH2O
1 mH2O=104 Pa=10 kPa
03
風(fēng)速,、體積的換算
?1 CFM（立方英尺/分鐘）=1.699 M³/H=0.4719 l/s
1 M³/H=0.5886CFM（立方英尺/分鐘）
1 l/s=2.119CFM（立方英尺/分鐘）
1 fpm（英尺每分鐘）=0.3048 m/min=0.00508 m/s
04
制冷量與功率
1 KW=1000 W
1 KW=861Kcal/h（大卡）=0.39 P（冷量）
1 W= 1 J/s（焦/秒）
1 USTR（美國冷噸）=3024Kcal/h=3517W（冷量）
1 BTU（英熱單位）=0.252kcal/h=1055J
1 BTU/H（英熱單位/小時）=0.252kcal/h
1 BTU/H（英熱單位/小時）=0.2931W（冷量）
1 MTU/H（千英熱單位/小時）=0.2931KW（冷量）
1 HP（電）=0.75KW（電）
1 KW（電）=1.34HP（電）
1 RT(冷量)=3.517KW（冷量）
1 KW（冷量）=0.284RT=860kcal/h=3.412MBH（103英熱單位/小時）
1 P（冷量）=2200kcal/h=2.56KW
1 kcal/h=1.163W
05
簡單計算公式
1、膨脹閥選型：冷噸＋1.25％余量
2,、壓機功率：1P=0.735KW
3,、制冷劑充注量：制冷量（KW）÷3.516×0.58
4、風(fēng)冷機水流量 ：制冷量（KW）÷溫差÷1.163
5,、水冷螺桿機冷水流量：制冷量（KW）×0.86÷溫差
6,、水冷螺桿機冷卻水流量 ：（ 制冷量KW+壓機功率）×0.86÷溫差
06
線的粗細(xì)與制冷量
1、空調(diào)安裝
1,、1.5mm2是12A-20A（2650~4500W） 1P~2P
2,、2.5mm2是20-25A（4500~5500W） 2P
3、4 mm2是25-32A（5500~7500W） 2P~3P
4,、6 mm2是32-40A（7500~8500W） 3P~4P
2,、螺桿機組：
3、模塊機組：
以上表格數(shù)據(jù)來源網(wǎng)絡(luò),，僅供參考
07
制冷量計算
1,、空氣的換熱量
?更正：公式一正確格式是：QT=Qs+Ql；（空氣總熱量=空氣的顯熱+空氣的潛熱）
2,、水流量計算與冷卻塔估算：
注）,、以上兩個計算公式反過來也可以用；
即：知道了冷凍（卻）水流量以及溫差,，可以推導(dǎo)出制冷（制熱）量
冷卻塔的估算：
08
水管的設(shè)計計算
1,、冷凝水管：
2、水管直徑：
3,、水管流速選擇：
4,、流量與阻力損失查詢
09
冷庫冷負(fù)荷估算
10
空調(diào)設(shè)計參數(shù)
