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氣流組織節(jié)能

??? 海洛斯機房精密空調產品可以為客戶提供多種送回風方式，包括上送風(機組前上部送風)、下送風(通過高架地板送風)、置換送風(機組前下部直接送風)，根據客戶要求和機房現(xiàn)場條件來決定不同的氣流組織方式。

海洛斯機房精密空調器的工作環(huán)境與性能指標
??? 房間海洛斯機房精密空調器根據制冷量來劃分系列。
??? 窗式海洛斯機房精密空調器制冷量一般為1 800W～5 000W，分體式海洛斯機房精密空調器一般制冷量為1 800W～12 000W，在以上范圍內又根據制冷量的不同，劃分成若干個型號，構成系列。



??? （1）房間海洛斯機房精密空調器的使用條件
??? ① 環(huán)境溫度：房間海洛斯機房精密空調器通常工作的環(huán)境溫度，如表3所示

海洛斯機房精密空調器工作的環(huán)境溫度
表3
型式 代號 使用的環(huán)境溫度（℃）
冷風型 L 18~43
熱泵型 R -5~43
電熱型 D 熱泵輔助電熱型 Rd -5~43

??? 由表中可知，海洛斯機房精密空調器最高工作溫度限制在43℃以下，熱泵型海洛斯機房精密空調器的最低工作環(huán)境溫度為-5℃。這是因為海洛斯機房精密空調器的壓縮機和電動機封閉在同一殼體內，電動機的絕緣等級決定了對壓縮機最高溫度的限制。如果環(huán)境溫度過高，則壓縮機工作時冷凝溫度隨之提高，使壓縮機排氣溫度過熱，造成壓縮機超負荷工作，使過載保護器切斷電源而停機。另外，電動機的絕緣因承受不了過高溫度而遭破壞，甚至電動機燒毀。對于熱泵型海洛斯機房精密空調器，如果環(huán)境溫度過低，其蒸發(fā)器里的制冷劑得不到充分的蒸發(fā)，被吸入壓縮機，產生液擊事故，并導致機件磨損和老化。對于電熱型海洛斯機房精密空調器，冬季工況下壓縮機不工作，只有電熱器在工作，因此對最低環(huán)境溫度無嚴格限制。對于熱泵型和熱泵輔助電熱型海洛斯機房精密空調器，若不帶除霜裝置，則其使用的最低環(huán)境溫度為5℃，如果低于5℃，則在室外的蒸發(fā)器就要結霜，使氣流受阻，海洛斯機房精密空調器就不能正常工作。若帶除霜裝置，則使用的最低環(huán)境溫度可以為-5℃。



??? 當外界氣溫高于43℃時，大多數海洛斯機房精密空調器就不能工作，壓縮機上的熱保護器自動將電源切斷，使壓縮機停止工作。



??? 海洛斯機房精密空調器的溫度調節(jié)依靠溫控器自動調節(jié)，溫控器一般把房間溫度控制在16℃～28℃，并能在調定值2℃的范圍內自動工作。



??? ② 電源：國家標準規(guī)定：電源額定頻率為50Hz，單相交流額定電壓為220V或三相交流電額定電壓為380V。使用電源電壓值允許差為±10％。世界各地的電源各不相同，海洛斯機房精密空調器制造廠商可提供多種電源供用戶選用。



??? 些工作電源為60Hz的海洛斯機房精密空調器，可以運行于50Hz相應電壓的地區(qū)。在60Hz下運行的二極電動機同步轉速為3 500r/min，在50Hz下運轉降為2 900r/min。故隨著電源頻率下降，海洛斯機房精密空調器的制冷量也同時減少，噪聲也隨之降低。



??? 工作電源為60Hz的海洛斯機房精密空調器，可在60Hz，197V～253V電壓下運行，也可在50Hz，180V～220V電壓下運行。工作電源為50Hz的海洛斯機房精密空調器，不能用于電源為60Hz的地區(qū)，否則電動機要燒壞。



??? （2）海洛斯機房精密空調器的性能指標
??? 海洛斯機房精密空調器的主要性能參數有以下10項：

??? ① 名義制冷量——在名義工況下的制冷量，W；
??? ② 名義制熱量——冷熱型海洛斯機房精密空調在名義工況下的制熱量，W；
??? ③ 室內送風量——即室內循環(huán)風量，m3/h；
??? ④ 輸入功率，W；
??? ⑤ 額定電流——名義工況下的總電流，A；
??? ⑥ 風機功率——電動機配用功率，W；
??? ⑦ 噪音——在名義工況下機組噪音，dB；
??? ⑧ 制冷劑種類及充注量——例如R22，kg；
??? ⑨ 使用電源——單相220V，50Hz或三相380V，50Hz；
??? ⑩ 外形尺寸——長×寬×高，mm。
??? 注：制冷量——單位時間所吸收的熱量。

??? 基礎海洛斯機房精密空調器銘牌上的制冷量叫名義制冷量，單位為瓦（W），還可以使用的單位為千卡/小時（kcal/h），兩者的關系為：





















1kW=860kcal/h
或


















1 000kcal/h=1.16kW



??? 國家標準規(guī)定名義制冷量的測試條件為：室內干球溫度為27℃，濕球溫度為19.5℃；室外干球溫度為35℃，濕球溫度為24℃。標準還規(guī)定，允許海洛斯機房精密空調的實際制冷量可比名義值低8％。



??? （3）海洛斯機房精密空調器的性能系數
??? 性能系數又叫能效比或制冷系數，用EER表示，EER是“Energy and Efficiency Rate”的縮寫，即能量與制冷效率的比率。有些書刊和資料上，把制冷量與總耗能量的比率，稱作制冷糸數。其含義是指海洛斯機房精密空調器在規(guī)定工況下制冷量與總的輸入功率之比。其單位為W/W，即性能系數EER=實測制冷量/實際消耗總功率（W/W）。



??? 性能系數的物理意義就是每消耗1W電能產生的冷量數，所以制冷系數高的海洛斯機房精密空調器，產生同等冷量就比較省電。如制冷量為3 000W的海洛斯機房精密空調器，當EER=2時，其耗電功率為1 500W。當EER=3時，其耗電功率為1 000W。所以能效比（制冷系數）是海洛斯機房精密空調的一個重要性能指標，反映海洛斯機房精密空調的經濟性能。



??? 一般工廠產品樣本上沒有性能系數這項數據，但可用下式計算：
??? 性能系數=銘牌制冷量/銘牌輸入功率（W/W）
??? 這樣計算出來的性能系數比實際運行的性能系數要大，因為實際的制冷量比名義值要小8％。實際上國內外實測的性能系數一般也只有銘牌值的92％左右。



??? （4）海洛斯機房精密空調器的噪音指標
??? 海洛斯機房精密空調器的噪音一般要求低于60dB(A)，這樣噪音的干擾較小。不同海洛斯機房精密空調器的噪聲指標如表4-4所示。有時由于安裝海洛斯機房精密空調器的支承軸不牢固，整機振動大，發(fā)出較大噪音，這時必須對其進行調整。

海洛斯機房精密空調器噪音指標
表4
名義制冷量（W）
（kcal/h） 噪音
整體式 分體式
室內側 室外側 室內側 室外側
2500/2200以下 ≤54 ≤60 ≤42 ≤60
2800-4000/2500-3500 ≤57 ≤64 ≤45 ≤62
4000/3500以上 ≤62 ≤68 ≤48 ≤65

??? （5）海洛斯機房精密空調器的名義工況
??? 海洛斯機房精密空調器的性能指標是按名義工況條件下測量得到的，房間海洛斯機房精密空調器名義工況按國標GB7725-87規(guī)定，如表5所示。

海洛斯機房精密空調器名義工況參數
表5
工況名稱 室內空氣狀態(tài) 室外空氣狀態(tài)
干球溫度（℃） 濕球溫度（℃） 干球溫度（℃） 濕球溫度（℃）
名義制冷工況 27 19.5 35 24
名義熱泵制熱工況 21 -- 7 6
名義電熱制熱工況 21 -- -- --

??? （6）海洛斯機房精密空調器的輸入功率
??? 國產海洛斯機房精密空調器的輸入功率一般以瓦（W）或千瓦（kW）為單位，標在銘牌上或說明書中。
??? 進口海洛斯機房精密空調器往往以匹表示海洛斯機房精密空調器的規(guī)格，它是指壓縮機的輸入功率，以匹（馬力）為單位，一匹海洛斯機房精密空調器即壓縮機輸入功率為一匹馬力（一匹馬力=735W）。?

海洛斯機房精密空調基礎知識

??? 空氣調節(jié)簡稱“海洛斯機房精密空調”，即用控制技術使室內空氣的溫度、濕度、清潔度、氣流速度和噪聲達到所需的要求。目的為改善環(huán)境條件以滿足生活舒適和工藝設備的要求。海洛斯機房精密空調的功能主要有制冷、制熱、加濕、除濕和溫濕度控制等。



??? 1．溫度和濕度
??? （1）溫度
??? 制冷技術中需要測量溫度的地方很多，測量溫度的標尺稱為溫標。常用的溫標有兩種，即華氏（H）和攝氏（℃）。華氏與攝氏的換算關系為：(℃)=5/9(H-32)；(H)=9/5℃+32。除上述兩種溫標之外，在熱工學上還采用絕對溫度的表示法，以絕對零度為起點劃分的溫標稱為絕對溫標（K）。溫標的冰融點和水沸點如表1所示。

溫標的冰熔點和水沸點
表1
? 冰熔點 水溶點
華氏溫度 32H 212H
攝氏溫度 0℃ 100℃
絕對溫度 273K 373K

??? 在溫度計的溫包上所扎濕紗布后的讀數為濕球溫度，而未包紗布處于干球狀態(tài)時的讀數為干球溫度。飽和空氣時濕球溫度等于干球溫度。非飽和空氣時濕球溫度（t1）總是低于干球溫度（t），兩者之間的差值干球溫度差，其差值的大小反映空氣濕度的大小，即差值愈大空氣愈干燥，反之亦然。

??? 物體表面是否會結露，取決于兩個因素，即物體表面溫度和空氣露點溫度。當物體表面溫度低于空氣露點溫度時，物體表面才會結露。



??? 露點溫度是指濕空氣開始結露的溫度。亦即在含濕量不變的條件下，所含水蒸氣量達到飽和時的溫度。



??? 例如，設空氣溫度為30℃，它的含濕量為10.6g/kg（干空氣），若將這部分空氣降到15℃，此時該空氣就達到飽和狀態(tài)。若溫度再繼續(xù)下降，空氣中的水蒸氣就要凝結成水滴。那么15℃就是空氣開始結露的臨界點，這個溫度就叫露點溫度。



??? 對于非飽和空氣，干球溫度最大，濕球溫度次之，露點溫度最小。在海洛斯機房精密空調系統(tǒng)中，習慣上將接近飽和狀態(tài)、相對濕度達到90%~95%的空氣的溫度稱為機器露點溫度。

??? （2）濕度
??? 空氣中水蒸氣的含量通常用含濕量、相對濕度和絕對濕度來表示。

??? 含濕量是濕空氣中水蒸氣質量（g）與干空氣質量（kg）之比值，單位：g/kg。它較確切地表達了空氣中實際含有的水蒸氣量。

??? 2．熱量
??? 熱量是能量的一種形式，是表示物體吸熱或放熱多少的物理量。熱量的單位通常用卡（cal）或千卡也叫大卡（kcal）表示。1kcal即1kg純水升高或降低1℃所吸收或放出的熱量。在國際單位制（SI）中，熱量經常用焦耳（J）表示。
??? 1J=0.2389cal
??? 單位量的物體溫度升高或降低1℃所吸收或放出的熱量，通常用符號℃表示，單位是kcal/kg?℃。
??? 在一定壓力下，1kg水升溫1℃所吸收的熱量是1kcal，而空氣則為0.24kcal。
??? 計算公式：Q=G?C(t2-t1)
??? 式中：Q—熱量（kcal）
??? G—物體的質量（kg）
??? C—物體的比熱（kcal/kg?℃）
??? t1—初始溫度（℃）
??? t2—中了溫度（℃）
??? 熱力學中規(guī)定，當物體吸熱時熱量取正號；放熱時熱量取負號。

??? 3．壓力
??? 單位面積上所受的垂直作用力稱為壓力。壓力單位kgf/cm2(P=F/S)。
??? 一個工程大氣壓=104mm水柱=735.6mm汞柱=104kgf/m2=10水柱
??? 1mm汞柱=13.6mm水柱
??? 1個大氣壓=760mm汞柱=1.033工程大氣壓
??? 壓力單位的換算表2所示：

壓力單位的換算
表2
Pa bar Kgf/m2 Psi stm
103 1 1.0197 14.5 0.9869
98.07×103 0.98 1 14.223 0.9678
1.013×103 1.0133 1.0333 14.7 1

??? （1）絕對壓力：絕對壓力是指設備內部或某處的真實壓力，它等于表壓力與當地大氣壓力之和，
??? 即：P絕=P表+B
??? 式中：P絕--絕對氣壓
??? P表—表氣壓
??? B—當地大氣壓
??? （2）表壓力：表壓力是指設備內部或某處絕對壓力與當地大氣壓之差，即P表=P絕-B
??? （3）真空度：真空度是指設備內部或某處絕對壓力小于當地大氣壓力的數值。
??? 即：P真= B -P絕
??? 式中：P真—真空度

??? 4．物質的三相點
??? 固相、液相和氣相處于平衡共存在的狀態(tài)點，即為三相點。各種物質具有一定的三相點參數，這是由其物質性質所決定的。

5．潛熱與顯熱
??? （1）潛熱：當溫度不變時，物質產生相變過程中所吸收或放出的熱量，稱潛熱。氣化過程中，1kg液體氣化成同一溫度蒸氣時所吸收的熱量稱為氣體潛熱。
??? （2）顯熱：使物質溫度發(fā)生變化但不改變其相態(tài)的熱量，稱為顯熱。



??? 6．蒸發(fā)、沸騰、冷凝和氣化
??? 物質分子可以聚集成固、液、氣三種狀態(tài)，簡稱物質的三相態(tài)。在一定條件下，物質可相互轉化，稱為物態(tài)變化。
???
??? 從液態(tài)轉變成氣態(tài)的相變過程，是一個吸熱過程。液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中不斷地定壓氣化，吸收熱量，產生制冷效應。根據氣化過程的機理不同，氣化可分為蒸發(fā)和沸騰兩種形式。

??? 在任何溫度下，液體自然表面都會發(fā)生氣化的過程。例如，水的自然蒸發(fā)、衣服的晾干過程。在相同的環(huán)境下，液體溫度越高，表面越大，蒸發(fā)得就越快。



??? 液體表面和內部同時進行的劇烈汽化的現(xiàn)象叫做沸騰。當對液體加熱，并使該液體達到一定溫度時（例如水燒開時），液體內部便產生大量氣泡、氣泡上升到液面破裂而放出大量蒸氣，即沸騰，此時的溫度就叫沸點。在沸騰過程中，液體吸收的熱量全部用于自身的容積膨脹而相變，故氣液兩相溫度不變，制冷劑在蒸發(fā)器內吸收了被冷卻物體的熱量后，由液態(tài)汽化為蒸汽，這個過程是沸騰。但在制冷技術中，習慣上稱為蒸發(fā)溫度。



??? 物質從氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫做冷凝（或凝結），也稱液化。例如，水蒸氣遇到較冷的物體就會凝結成水滴。如在制冷系統(tǒng)中，壓縮機排出高溫、高壓的氣體，在冷凝器中通過空氣或水冷凝成液體。冷凝時制冷氣體放出來的熱量由空氣或水帶走，這就是冷凝過程。冷凝是汽化的相反過程，在一定壓力下，蒸氣的冷凝溫度與液體的沸點相等，蒸氣冷凝時要放熱，1kg蒸氣冷凝時放出的熱量，等于同一溫度下液體的汽化潛熱。



??? 物質從固態(tài)直接轉變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫做升華，如用二氧化碳加壓制成的干冰，在常溫下，它很快就變成二氧化碳氣體，這就是升華過程。



??? 7．飽和壓力和飽和溫度
??? 在密閉容器里，從液體中脫離出來的分子，不可能擴散到其他空間，只能聚集在液體上面的空間。這些分子它們相互間作用以及與容器壁及液體表面碰撞，其中的一部分又回到液體中去。在液體開始汽化時，離開液面的分子數大于回到液體里的分子數，這樣，液體上部空間內蒸氣的密度就逐漸增大，這時回到液體里的分子數也開始增多。最后達到在同一時間內，從液體里脫離出來的分子數與返回到液體里的分子數相等，這時液體就和它的蒸氣處于動態(tài)平衡狀態(tài)，蒸氣的密度不再改變，達到了飽和。在這種飽和狀態(tài)下的蒸氣叫做飽和蒸氣，此飽和蒸氣的壓力叫做飽和壓力。飽和蒸氣或飽和液體的溫度稱為飽和溫度。



??? 動態(tài)平衡是有條件的，是建立在一定溫度或壓力條件下，如條件有所改變，則平衡就被破壞，再經過一定的溫度、壓力條件下，又會出現(xiàn)新條件下的飽和狀態(tài)。對不同的制冷劑，在相同飽和壓力下，其飽和溫度各不相同。通常所說的沸點，就是指飽和溫度。

??? 8．過熱蒸氣與過熱度
??? 在一定的壓力下，溫度高于飽和溫度的蒸氣，稱為過熱蒸氣。制冷壓縮機排氣管處、甚至壓縮機的吸入口的蒸氣溫度，一般都高于飽和溫度，故都屬于過熱蒸氣。過熱蒸氣的溫度超過飽和溫度的數值稱為過熱度。



??? 9．過冷液體與過冷度


??? 在一定的壓力下，溫度低于飽和溫度的液體，稱為過冷液體。過冷液體的溫度低于飽和溫度的數值稱為過冷度。

10．房間海洛斯機房精密空調器的類型和特點
??? 小型整體式（如窗式和移動式）和分體式海洛斯機房精密空調器統(tǒng)稱為房間海洛斯機房精密空調器。國家標準規(guī)定，房間海洛斯機房精密空調器的制冷量在9 000W以下（現(xiàn)最高為12 000W），使用全封閉式壓縮機和風冷式冷凝器，電源可以是單相，也可以是三相。它是局部式海洛斯機房精密空調器的一類，廣泛用于家庭、辦公室等場所，因此，又把它稱為家用海洛斯機房精密空調器。

KC-31：單冷型窗式海洛斯機房精密空調器，制冷量為3 100W；
??? KFR-35GW：熱泵型分體壁掛式海洛斯機房精密空調器，制冷量為3 500W；
??? KFD-70LW：電熱型分體落地式海洛斯機房精密空調器，制冷量為7 000W。
??? 注：熱泵型海洛斯機房精密空調器的制熱量略大于制冷量。

??? 如果考慮房間海洛斯機房精密空調器的主要功能，海洛斯機房精密空調器可分為：冷風型（單冷型），省略代號；熱泵型，代號為R；電熱型，代號為D；熱泵輔助電熱型，代號為Rd。后三種統(tǒng)稱為冷熱型海洛斯機房精密空調器。
???
??? （1）冷風型海洛斯機房精密空調器
??? 這種海洛斯機房精密空調只吹冷風，用于夏季室內降溫，兼有除濕功能，為房間提供適宜的溫度和濕度。冷風型海洛斯機房精密空調器又稱單冷型海洛斯機房精密空調器。它的結構簡單，可靠性好，價格便宜，是海洛斯機房精密空調器中的基本型。它的使用環(huán)境為18℃～43℃。窗式和分體式海洛斯機房精密空調都有冷風結構。



??? （2）冷熱型海洛斯機房精密空調器


??? 這種海洛斯機房精密空調器在夏季可吹冷風，冬季可吹熱風。制熱有兩種方式：熱泵制熱和電加熱。兩種制熱方式兼用時稱熱泵輔助電熱型海洛斯機房精密空調器。
???
??? ① 熱泵型海洛斯機房精密空調器：熱泵型海洛斯機房精密空調器是在制冷系統(tǒng)中通過兩個換熱器即蒸發(fā)器和冷凝器的功能轉換來實現(xiàn)冷熱兩用的。在冷風型海洛斯機房精密空調器上裝上電磁四通換向閥后，可以使制冷劑流向改變，原來在室內側的蒸發(fā)器變?yōu)槔淠?，來自壓縮機的高溫高壓氣體在此冷凝放熱，向室內供熱；而室外側的冷凝器變?yōu)檎舭l(fā)器，制冷劑在此蒸發(fā)吸收外界熱量。

??? 由于環(huán)境溫度的影響，室外換熱器無自動除霜裝置的熱泵型海洛斯機房精密空調器，只能用于5℃以上的室外環(huán)境下，否則室外換熱器因結霜堵塞空氣通路，導致制熱效果極差。有自動除霜的熱泵型海洛斯機房精密空調器，可以在-5℃～43℃的環(huán)境溫度下工作，在制熱運行中會出現(xiàn)短暫的除霜工況而停止向室內供熱。在低于-5℃的室外環(huán)境下，熱泵型海洛斯機房精密空調器不再適用，而必須用電熱型海洛斯機房精密空調器制熱。




??? ② 電熱型海洛斯機房精密空調器：在制熱工況下，海洛斯機房精密空調器靠電加熱器對空氣加熱，加熱的元件一般為電加熱管、螺旋形電熱絲和針狀電熱絲。后兩種結構因安全性差，一般不推廣使用。這種海洛斯機房精密空調器可以在寒冷環(huán)境下使用，工作的環(huán)境溫度小于等于43℃。




??? ③ 熱泵輔助電熱型海洛斯機房精密空調器：這是一種在制熱工況下利用熱泵和電加熱共同制熱的海洛斯機房精密空調器，制熱功率大，同時又比較節(jié)電，但結構比較復雜，價格稍貴。

??? 這種海洛斯機房精密空調器的室外機組中增加一個電加熱器，在低溫的室環(huán)境下，它對吸入的冷風先進行加熱，這樣室外機換熱器不易結霜，提高了機器的制熱效果。應注意的問題是冬季使用它的用電總功率，一般比夏天制冷時大一倍，可能會超過電表的容量。例如一臺3匹（壓縮機功率）熱泵輔助電加熱型海洛斯機房精密空調器，制冷時功率為2.5kW左右，但在制熱時為5.5kW左右，其中3kW是電加熱功率。但與電熱型海洛斯機房精密空調相比，仍屬于節(jié)能型海洛斯機房精密空調器，因為它的制熱量為8kW左右，比消耗電功率5.5kW大得多。

?
一個機房最注重的就是可靠性。全年8760小時要無故障運行，就需要機房海洛斯機房精密空調可靠的零部件和優(yōu)秀的控制系統(tǒng)。一般機房多是N+1備份，一臺海洛斯機房精密空調出了問題，其他海洛斯機房精密空調就可以馬上接管整個系統(tǒng)。目前最知名的產品有：CAROSS卡洛斯機房海洛斯機房精密空調、艾默生機房海洛斯機房精密空調、雷諾威機房海洛斯機房精密空調等都是目前做頂端的產品。