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暖通空调:空气调节的种类

作者:habao 来源: 日期:2017-10-14 10:44:57 人气: 标签:暖通空调相关专业

  在冷冻循环中,热泵把热力由一个低温热源传送到另一个较高温的散热装置,热力会自然地以相反方向流动。这是最普遍的空气调节方式。冰箱的运作原理与此相当接近,把热力由冰箱内部传送至冰箱外的空气中。

  此循环使用了普适气体定律(universal gas law)PV = nRT,P代表气压,V代表体积,而R则代表普适气体,T代表温度,n则是气体的摩尔数量(1摩尔= 6.022×1023粒子)。

  最常见的冷冻循环使用电动马达推动一个压缩机。在汽车上,压缩机是由引擎的曲轴透过滑轮推动,两者皆使用电动马达作空气循环。由于热力被吸收时会产生蒸发现象,而热力时会产生凝结,空气调节机使用压缩机在两个间隔之间造成压力的转变,并以泵令冷冻剂流动。冷冻剂将被泵入较冷的间隔(蒸发盘管),而低压及低温令冷冻剂蒸发成蒸气,并吸取热量。在另一间隔(凝结器),冷冻剂的蒸气被压缩并经过另一热力交换盘管,凝结成为液体,并出先前在冷间隔中所吸收的热量。

  冷冻空气调节器材通常会降低已处理空气的湿度。比较冷(低于)的蒸发盘管把已处理空气的水蒸气凝结,正如冷饮品会令容器外空气中的水蒸气凝结一样,水份将经过污水管流走,如此会去除了冷冻空间中的水蒸气,并使相对湿度降低。由于人体会自然地透过蒸发排出的汗水以降低体温,较干燥的空气会提高人体的舒适度。舒适的空气调节系统通常设计成可排放出相对湿度介乎40%至60%的空气。在食品零售商的物业中,大型式冷冻柜可作为高效率的空气抽湿器材。

  一些空气调节器材只会令空气干燥而不会降低其温度,其运作方式与一般空气调节器材相似,只是在空气抽入口与排放口之间加入一个热力交换器,加上对流式风扇,在热带潮湿的气候下可达到与冷气机相近的舒适程度,但只消耗约1/3的电力。这种空调机亦适合一些对较冷空气感到不舒服的人。

  氟利昂(Freon,氯氟甲烷)是一系列由杜邦化工及其他公司生产的氯氟烃化学品的商标名称。这些冷冻剂因具有很高的稳定性及安全性而被广泛使用。但有显示这些含有氯成份的冷冻剂在出大气时会升到大气层的上层,其化学作用尚未清楚,但被认为是CFC在同温层被紫外线照射而分解,放出氯气粒子。氯粒子成为使臭氧分解的催化剂,令为地球防止紫外线照射的臭氧层被严重。氯气会继续成为催化剂,直至其与其他粒子组成稳定状态为止。少见但已被生产的CFC冷冻剂包括R-11及R-12.逐渐生产的冷冻剂包括HCFC(R-22,普遍用于家居中)及HFC(R-134a,用于汽车上)已完全取代CFC.而根据协定(Montreal Protocol),HCFC亦已逐渐被淘汰,由氢氟碳化物(hydrofluorocarbons,HFC)如R-410A,R404代替,并无氯化物成份。

  除了化学制冷剂或化学混和制冷剂的使用之外,传统使用天然制冷剂(冷媒)氨气来制作冰块,但是因氨气物理特性之影响(如可燃性、毒性、恶臭及腐蚀性),并不适合于家用传统空调使用。多使用于渔船或工业制冰使用。另一发展中之天然制冷剂(冷媒)为二氧化碳。因其超临界压缩特性,使用于热水热泵有极佳的优势。

  一些建筑采用燃气锅炉来发电。锅炉产生的热废气可以用来驱动一种叫“吸收式冷冻机组”的设备来制取冷水。制取出来的冷水可以通过末端散热设备来冷却空气,达到空调的目的。这种既发电又制冷的能源双重利用技术很有吸引力,尤其是在燃油价格很合适并且有多种使用要求的地区。这种同时产热,电,冷的系统目前叫“三联供”系统。

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