制冷是指用機(jī)械方法，從一個有限的空間內(nèi)取出熱量，使該處的溫度降低到所要求的程度。這個過程是靠熱傳遞來完成的。有關(guān)制冷的一些常用名詞術(shù)語簡單介紹如下：1.1 溫度 溫度被用來表示物質(zhì)冷與熱的程度，溫度的高低的程度可用溫度計來度量，如玻璃溫度計，管內(nèi)的液體受熱后膨脹，液面升高，冷卻收縮后，液面降低，液面的高低表示溫度的高低程度。下面簡要介紹表示溫度值的幾種標(biāo)準(zhǔn)。
a．?dāng)z氏溫標(biāo) 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把水的冰點作為0度，沸點作為100度，在0度與100度之間均衡的刻成100格，每格為l度，以符號℃表示。
b．華氏溫標(biāo) 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把水的冰點定為32度，而沸點定為212度、二者之間均衡的刻成180格，每格為l度，以符號oF表示。
c．開氏溫標(biāo)(又稱絕對溫標(biāo)) 它以攝氏溫標(biāo)為基礎(chǔ)、把水的冰點定為273.16度，水的沸點定為373．16度，理論上把物質(zhì)中分子全部停止運動之點作為0度，以符號K表示。
常用溫標(biāo)是攝氏、華氏、開氏。它們之間的換算公式如下：
華氏換算攝氏：
攝氏換算成華氏：
開氏與攝氏的關(guān)系：
T= t + 273.16
式中： T：開氏溫標(biāo)，K； t：攝氏溫標(biāo)，oC。
1.2熱量 物體溫度的高低表示了物體的物質(zhì)分子熱運動劇烈的程度，溫度的高低也表示物體所具有能量的高低，這種能量稱為熱能。當(dāng)溫度不同的兩個物體相接觸時，兩者溫度逐步趨于一致，發(fā)生了熱能從溫度較高的物體向溫度較低的物體轉(zhuǎn)移，此時物體所放出或吸收的能量稱為熱量。常用的熱量單位有：a. 卡 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，將 l克的水加熱或冷卻，其溫度升高或降低l ℃時，所加進(jìn)或除去的熱量稱為l卡，以符號 cal表示。因卡的單位太小，工程上往往采用其1000倍的千卡或大卡來表示。具符號為kcal。
b. 英熱單位 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將11b(磅)(11b＝0.454kg)水加熱或冷卻，其溫度升高或降低華氏溫度l oF，所加進(jìn)或除去的熱量稱為一個英熱單位，其符號為Btu。
c. 焦耳
在國際單位制中，取熱量單位與功的單位一致，以焦耳表示。焦耳相當(dāng)于用1N(牛頓)的力，共作用點在力的方向上移動l m(米)所做的功。因此，在國際單位制中，焦耳是功和能的單位，采用這種單位使計
算簡化，焦耳的符號為J。我國法定熱量單位為焦耳。
焦耳與卡之間的換算為：
1 kJ(千焦耳)＝0.239kcaI(千卡)
l kcal(千卡)＝4.19kJ(千焦耳)
其它常用換算公式為：
1 kcal(千卡)＝3.969 Btu(英熱單位)
l Btu(英熱單位)＝252 cal(卡)
1 kcal(千卡)＝427 kg·m(千克·米)
1 kW(千瓦)＝860 kca1／h(千卡／時)
1 美國冷噸＝3024 kca1／h(千卡／時)
1日本冷噸＝3320 kca1／h(千卡／時)
1.3 比熱
任何物質(zhì)當(dāng)加進(jìn)熱量，它的溫度會升高。但相同質(zhì)量的不同物質(zhì)，升高同樣溫度時，其所加進(jìn)的熱量是不一樣的。為相互比較，把l kg水溫度升高1 ℃所需的熱量定為4.19kJ。以此作為標(biāo)準(zhǔn)，其它物質(zhì)所需的熱量與它的比值，稱為比熱。如 l kg水溫度升高l ℃需4.19kJ，則比熱值為4.19kJ(kg·℃)，而 l kg銅溫度升高l ℃只需0.39kJ，則銅的比熱為0.39kJ(kg·℃)。不同材料有各自的比熱值，下表為幾種材料的比熱值。
幾種材料比熱值
物資名稱 比熱kJ(kg·K) 物資名稱 比熱kJ(kg·K)
水4.19氨（液體）4.609
冰2.095氨（氣體）2.179
玻璃0.754空氣（干）1.006
銅0.390
鋼0.461
知道材料比熱值，就能計算出對它降溫所需要除去的熱量。例如要將5kg 70℃的水冷卻到15℃，則需除去的熱量為： Q＝mcD t = 5×4.19×(70-15)＝l152.25 kJ式中：
m: 水的質(zhì)量，kg； c：水的比熱kJ(kg·K)；D t：溫度差值 K。
1.4 顯熱 對固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的物質(zhì)加熱，只要它的形態(tài)不變，則熱量加進(jìn)去后，物質(zhì)的溫度就升高，
加進(jìn)熱量的多少在溫度上能顯示出來，即不改變物質(zhì)的形態(tài)而引起其溫度變化的熱量稱為顯熱。如對液態(tài)的水加熱，只要它還保持液態(tài)，它的溫度就升高；因此，顯熱只影響溫度的變化面不引起物質(zhì)的形態(tài)的變化。例如機(jī)房中、其計算機(jī)或程控交換機(jī)的發(fā)熱量很大，它屬于顯熱。
1.5 潛熱
對液態(tài)的水加熱，水的溫度升高，當(dāng)達(dá)到沸點時，雖然熱量不斷的加入，但水的溫度不升高，一直停留在沸點，加進(jìn)的熱量僅使水變成水蒸氣，即由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。這種不改變物質(zhì)的溫度而引起物態(tài)變化(又稱相變)的熱量稱為潛熱。如計算機(jī)房中、工作人員人體發(fā)熱以及換氣帶進(jìn)來的空氣含濕量，這些熱量稱為潛熱。(全熱等于顯熱與潛熱之和。)
1.6 壓力 氣體由分子組成，億萬分子在無規(guī)則的運動中，頻繁撞擊容器內(nèi)壁，在內(nèi)壁單位表面積上垂直產(chǎn)生的力稱為壓力。在工程中測量氣體壓力的常用單位是：千克／厘米2、或為mmHg(毫米汞柱)，我國的法定單位是 Pa(帕斯卡)。a. 大氣壓力包圍地球的空氣層對單位地球表面積形成的壓力稱為大氣壓力。通常用 B表示。單位用帕 Pa或千帕 kPa表示。
大氣壓力隨各地海拔高度不同而存差異。還因季節(jié)、氣候的變化稍有高低。由于大氣壓力不同，空氣的物理性質(zhì)和反映空氣物理性質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)均要發(fā)生變化。所以，在空氣調(diào)節(jié)的設(shè)計和運行中，要考慮當(dāng)?shù)貧鈮旱拇笮。駝t會造成一定的誤差。
壓力分三種：用儀表測定的壓力(稱工作壓力，即表壓力)、當(dāng)?shù)卮髿鈮汉徒^對壓力。其相互關(guān)系：
絕對壓力＝當(dāng)?shù)卮髿鈮菏ぷ鲏毫?nbsp;
只有絕對壓力才是濕空氣的狀態(tài)參數(shù)。
b．水蒸汽分壓力與飽和水蒸汽分壓力
在濕空氣中，水蒸汽單獨占有濕空氣的容積，并且有與濕空氣相同溫度時所產(chǎn)生的壓力，稱為水蒸汽分壓力，用Pq表示。
濕空氣是干空氣和水蒸汽組成的混合氣體，因此濕空氣的總壓力應(yīng)由干空氣分壓力 Pg；與水蒸汽的分壓力Pq迭加而成。
即 P＝Pg十Pq
或 B＝Pg十Pq
在空調(diào)工程中所考慮的濕空氣就是大氣，所以濕空氣的總壓力P就是當(dāng)?shù)卮髿鈮毫。
在一定溫度下，空氣越潮濕，其水蒸汽含量就越多，水蒸汽分壓力就越大。當(dāng)水蒸汽含量超過某一限量時，多余的水蒸汽就會凝成水析出。這說明，此時，濕空氣中的水蒸汽含量達(dá)到最大限度、該濕空氣處于飽和狀態(tài)，稱飽和空氣；此時相應(yīng)的水蒸汽分壓力稱為飽和水蒸汽分壓力。該壓力僅取決于溫度，溫度越高，其壓力值越大。
于此同時，壓力和沸點的關(guān)系也很大，降低壓力能使液體的沸點降低，增加壓力則使沸點升高。因此每一個作用于液體的壓力就有一個對應(yīng)的沸點。例如1.0133×l05Pa下。水在 100℃時沸騰；若壓力升高到2.41×105Pa，水的沸點為138℃；若壓力降低到0.43×105Pa，水的沸點為84．5℃。在制冷系統(tǒng)中，用控制蒸發(fā)壓力來達(dá)到控制蒸發(fā)溫度的目的。
1.7 蒸發(fā)與沸騰
蒸發(fā)是指在液體自由表面進(jìn)行氣化的過程。例如，水的蒸發(fā)。衣服的涼干過程。蒸發(fā)是由于液體表面上具有較高能量的分子克服液體分子的引力、穿出液面到達(dá)空間而形成的。在相同環(huán)境下、液體溫度越高，則蒸發(fā)越快。制冷工程中，許多問題都涉及到蒸發(fā)過程，例如冷卻塔及空調(diào)中的加濕與干燥過程等。紅外加濕器的加濕屬表面蒸發(fā)過程。
沸騰是指液體內(nèi)部產(chǎn)生氣泡形式的劇烈氣化過程。例如，水的燒開過程。在一定壓力下，液體加熱到一定的溫度才開始沸騰。在整個沸騰過程中，液體吸收的熱量全部用于自身的容積膨脹與相變，故氣液溫度保持不變。如電極加濕器屬于沸騰過程。
1.8 導(dǎo)熱系數(shù)(亦稱熱導(dǎo)率)
導(dǎo)熱系數(shù)是表示一種材料傳導(dǎo)熱量能力的一個物理量。如兩塊同樣厚的材料，一塊是銅塊，一塊是軟木塊，把它們放在比本身溫度高的環(huán)境中，可立即感覺到銅塊溫度升高，而對軟木塊則在短時間內(nèi)感受不到。這說明兩種材料對熱量傳導(dǎo)的能力不同，把這種材料對熱量的不同傳導(dǎo)能力以數(shù)字表示就稱為導(dǎo)熱系數(shù)，其數(shù)值等于：當(dāng)材料層的厚度為 l m，兩邊溫度差為1 ℃，在 1 h內(nèi)通過 l m2表面積所傳導(dǎo)的熱量，以符號l 表示，單位是 kcal／mh℃，國家法定單位是 W／mK或用 J／mhK表示，它們之間的換算關(guān)系是：1W／mK = 0.860 kcal／mh℃。
不同材料有不同導(dǎo)熱系數(shù)，它與材料的成份、密度、分子結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。
同一種材料，影響其導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素是密度和濕度。密度大則導(dǎo)熱系數(shù)大，濕度大則導(dǎo)熱系數(shù)亦大。
1.9 放熱系數(shù)
當(dāng)凍結(jié)一種物質(zhì)時，如在表面吹風(fēng)則它的凍結(jié)速度比不吹風(fēng)時快。表示這種不同物質(zhì)之間在不同狀態(tài)下?lián)Q熱能力的物理量稱為放熱系數(shù)，其數(shù)值等于每小時、每平方米面積上，當(dāng)流體和固體壁之間的溫度差為 l ℃時所傳遞的熱量。以符號a表示，其單位為 kcal／(m2h℃)，國際單位制是 W／(m2 k)或 J／(m2h℃)、兩者之間換算關(guān)系為：1W／(m2K)＝0.860kcal／(m2h℃)
1.10 傳熱系數(shù)
熱量從高溫側(cè)流體透過平壁轉(zhuǎn)移到低溫側(cè)流體。
這種熱量傳遞的能力除與兩側(cè)溫差、傳熱面積的大小有關(guān)外，還與平壁的導(dǎo)熱系數(shù)，平壁的厚度及壁面兩側(cè)的放熱系數(shù)有關(guān)。
把所有因素列成一個方程式，即：
Q＝KFD t (kJ／h)
式中：Q：傳遞的熱量(kJ／h)；F：平壁的表面積(m2)；D t ：溫差 D t＝t1-t2(℃)；
K：傳熱系數(shù) kJ／(m2h℃)
K為傳熱系數(shù)，它數(shù)值上等于當(dāng)兩側(cè)溫差 l℃時、l h通過 l m2傳熱面積，從一側(cè)熱流體傳到另一側(cè)冷流體所傳遞的熱量。單位是kJ／(m2h℃)或 W／(m2k)。
1.11 比容和密度
單位容積的濕空氣所具有的質(zhì)量稱為密度。用符號r 表示，即：
而單位質(zhì)量的濕空氣所占有的容積稱為比容，用符號 V表示，即：
式中： m：濕空氣的質(zhì)量，單位為 kg；
v：濕空氣占有的容積，單位為 m3。
兩者互為倒數(shù)，因此，只能視為一個狀態(tài)參數(shù)。
1.12 濕度
濕度是表示濕空氣中含有水蒸汽量多少的物理量，有三種表示方法。
a．絕對濕度
l m3濕空氣中含水蒸汽的質(zhì)量。符號為Z，單位為 kg／m3，即：
式中：mq：水蒸汽質(zhì)量，單位為kg；
V：水蒸汽占有的容積，即濕空氣的容積，單位為 m3。
絕對濕度使用起來不方便。它不能直接反映出濕空氣的干濕程度。
b. 含濕量
每公斤干空氣所含有水蒸汽量稱為含濕量，符號為d，單位為 kg／kg(干)，即：
式中：mq：濕空氣中水蒸汽質(zhì)量，單位為kg； mg：濕空氣中干空氣質(zhì)量，單位為kg。b．相對濕度濕空氣中水蒸汽分壓力和同溫度下飽和水蒸汽分壓力之比，稱為相對濕度。用符號j 表示，即：式中：Pq：水蒸汽分壓力 Pqb；同溫度下飽和水蒸汽分壓力 從式中可知，j 值小，表示空氣較干燥，反之，空氣較潮濕。當(dāng)j ＝0時，為干空氣；j ＝100％時，為飽和空氣。從j 值大小可直接看出空氣的干濕程度。 j 和d都是表示空氣的濕度參數(shù)，含意卻不同，d表示水蒸汽的含量多少，卻不能表示空氣接近飽和的程度；而j 能表示空氣接近飽和程度，卻不能表示水蒸汽的含量多少。
1.13 露點溫度
在一定大氣壓力下，含濕量不變時空氣中的水蒸汽凝結(jié)為水(凝露)的溫度。在d不變時，空氣溫度下降，由未飽和狀態(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，此時空氣的相對濕度j = 1O0％。在空調(diào)技術(shù)中，把空氣降溫至露點溫度，達(dá)到除濕干燥空氣的目的。
1.14 焓
焓是濕空氣的一個重要參數(shù)。是一個內(nèi)能與壓力位能之和的復(fù)合狀態(tài)參數(shù)。
在空調(diào)過程中，濕空氣的狀態(tài)經(jīng)常發(fā)生變化，焓可以很方便確定該狀態(tài)變化過程中的熱交換量。濕空氣的變化過程是定壓過程，焓差等于熱交換量，即：
t D h=D Q=cmD t
式中：D h：焓差 kJ／kg(干) D Q：熱交換量 kJ／kg m：濕空氣的質(zhì)量 kg c：濕空氣的定壓比熱 kJ／(kg℃)1.15 靜壓、動壓、全壓
在選擇空調(diào)或風(fēng)機(jī)時，常常會遇到靜壓、動壓、全壓這三個概念。根據(jù)流體力學(xué)知識，流體作用在單位面積上所垂直力稱為壓力。當(dāng)空氣沿風(fēng)管內(nèi)壁流動時，其壓力可分為靜壓、動壓和全壓，單位是 mmHg或 kg／m2或 Pa，我國的法定單位是 Pa。
a. 靜壓(Pi)
由于空氣分子不規(guī)則運動而撞擊于管壁上產(chǎn)生的壓力稱為靜壓。計算時，以絕對真空為計算零點的靜壓稱為絕對靜壓。以大氣壓力為零點的靜壓稱為相對靜壓。空調(diào)中的空氣靜壓均指相對靜壓。靜壓高于大氣壓時為正值，低于大氣壓時為負(fù)值。
b. 動壓(Pb)
指空氣流動時產(chǎn)生的壓力，只要風(fēng)管內(nèi)空氣流動就具有一定的動壓，其值永遠(yuǎn)是正的。
c. 全壓(Pq) 全壓是靜壓和動壓的代數(shù)和： Pq＝Pi十Pb 全壓代表 l m3氣體所具有的總能量。若以大氣壓為計算的起點，它可以是正值，亦可以是負(fù)值。
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
