个人介绍
空气调节-2016-2017-1 朱颖心
提供学校: 清华大学
院系: 建筑学院
专业大类: 电气工程
专业: 电工理论与新技术
学分: 0

课程主要介绍以单级蒸气压缩式制冷系统为重点的人工制冷的基本原理、设备构造及性能,掌握制冷设备的选择、计算,运行调节的方法,具有制冷系统设计的能力。对常用的空调冷水机组、冷库机房、溴化锂吸收式制冷装置的基本结构和工作原理、工艺流程有一定的了解。培养学生运用技术基础课学好专业课的能力,分析和解决工程实际问题的能力。

教师团队

朱颖心 教授

单位:清华大学

部门:建筑学院

职位:主任

空调简介

空调即空气调节(air conditioning),是指用人工手段,对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程,也指能完成这些调节过程的设备。多数情况下,空调处理的空气参数主要是温度、湿度。

空调系统是由多个设备组成的。一般包括冷源/热源设备,冷热介质输配系统,末端装置等几大部分和其他辅助设备。其中冷热源指制冷和制热的设备,包括制冷机、锅炉、电热器等,以及配套的冷却塔、水泵、散热风机等设备。冷热介质输配系统用于将冷量和热量输送分配的系统,主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量,具体处理空气,使目标环境的空气参数达到要求。其他设备则包括加湿除湿器、过滤器、消声器、等等。

一般生活中所称空调则是指家用空调器(room air conditioner),实际上是将冷热源、输配和末端装置进行集成一体化,以适应家庭环境下的安装和使用的一种空调 。功能一般以降温、除湿为主。

热泵型空调器的工作原理

热泵型空调器是在冷风型空调的基础上增加了一个换向电磁阀{又称;四通阀}和冷风控制开关换向电磁阀的作用是,使制冷剂流动方向发生逆变用于制冷剂系统的热冷转换如图所示,在夏季室内热交换器作为蒸发器使用向室内送冷风,室外热交换器作为冷凝器使用向室外排热。

在冬季通过四通阀的转向切换使室内热交换器变为冷凝器使用向室内送热风,室外热交换器变为蒸发器这种热泵型冷暖空调器在外界温度低于-5摄氏度时不易开启,因此热泵型冷暖空调器只适用于于室外温度在-5摄氏度以上的地方低于-5摄氏度的地方应采用电加热铺助加热。

空调的制冷原理

液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热、冷凝时的放热效应来实现制冷的。液体汽化形成蒸汽。当液体(制冷工质)处在密闭的容器中时,此容器中除了液体及液体本身所产生的蒸汽外,不存在其他任何气体,液体和蒸汽将在某一压力下达到平衡,此时的汽体称为饱和蒸汽,压力称为饱和压力,温度称为饱和温度。平衡时液体不再汽化,这时如果将一部分蒸汽从容器中抽走,液体必然要继续汽化产生一部分蒸汽来维持这一平衡。 液体汽化时要吸收热量,此热量称为汽化潜热。

汽化潜热来自被冷却对象,使被冷却对象变冷。为了使这一过程连续进行,就必须从容器中不断地抽走蒸汽,并使其凝结成液体后再回到容器中去。从容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽,则所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低,我们希望蒸汽的冷凝是在常温下进行,因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。

制冷工质将在低温、低压下蒸发,产生冷效应;并在常温、高压下冷凝,向周围环境或冷却介质放出热量。蒸汽在常温、高压下冷凝后变为高压液体,还需要将其压力降低到蒸发压力后才能进入容器。

液体汽化制冷循环是由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽冷凝、高压液体降压四个过程组成。

制冷与空调技术的科研方向

制冷与空调技术是我系具有较长历史的研究领域和重要研究方向。近年来随着制冷和空调技术的快速发展的趋势,我系加大了在此领域的研究和投入,研究水平已呈开始发展趋势。目前已具备一支老中青相结合、以中青年教师为主充满活力的精干教师队伍,其中三分之二以上具有博士学位,半数以上具有海外留学背景。 

近年来在国家自然科学基金、江苏省和国家有关部委等项目的支持下,我系在此领域进行了若干有新意的研究,同时十分注重将科学研究与工程实际应用相结合,与许多制冷、空调相关的企业建立了长期友好合作关系,在企事业单位的委托和合作下完成了许多研究和开发项目。

主要研究内容有:

(1)新型制冷方法和循环的研究。我校的特色是将新型制冷方法和循环的研究与能源的有效利用紧密结合,在利用余热吸收式制冷,喷射式制冷,太阳能制冷,除湿蒸发冷却,海水冰浆机,热泵,燃气空调及热电冷三联供以及联合循环、复合循环等研究方面取得若干有价值突破和成就。

(2)制冷(空调)系统测控与仿真:本方向将现代信息技术与传统的制冷空调技术有机的结合在一起,建立了制冷空调系统检测,测试,自动控制和计算机模拟仿真系统等等。

(3)低温传热传质学:将传热传质与空调制冷的基础研究密切联系在一起,建立了低温传热传质学的研究方向。 

目前我院已在制冷有空调技术上初步建立了有自己特色的研究体系,取得了一系列有价值的科研成果。经五年来获得国家自然科学基金项目6项和多项省部级科技成果奖,获得国家发明专利授权5项,使用新型专利多项,有的研究成果达到国际先进或领先水平,科技成果转化有应用已达到了较高的程度。

参考教材


课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 空调的世界历史沿革
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2017-04-08 47.54MB
 
附件
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1.1.1 初期:采暖与通风为主
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1.1.2 人工制冷史的初级阶段
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1.1.3 制冷开始工业化
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1.1.4 战争推进制冷发展
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1.1.5 技术进步与推广
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1.1.6 普及与挑战
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1.2 空调在中国的发展
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1.3 空气调节的定义
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1.4 空气调节的分类与处理参数
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1.5 存在的问题和前沿研究的焦点
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1.6 关于本课程
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2.1 设计计算参数
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2.1.1 室内空气设计标准
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2.1.2 室外空气设计参数
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2.2 空调负荷
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2.3 室内湿热源
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2.4 空气渗透负荷
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2.5 总负荷的确定
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2.6 送风量和送风参数
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2.7 思考练习
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3.1 空调与制冷技术(五)
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3.2 空调与制冷技术(六)
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3.3 空调与制冷技术(七)
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3.4 空调与制冷技术(八)
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4.1 普通集中空调系统的构成
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4.2 普通集中空调系统的过程与能耗分析
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4.3 同一系统多房间的设计工况处理
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4.4 全年运行调节
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4.5 室内热湿负荷变化时的运行调节
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4.5.1 室内热湿负荷变化时的运行调节处理方式
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4.5.1.1 定风量方法
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4.5.1.2 变风量调节
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4.5.2 传统的全年运行分区方法
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4.5.3 其他分区方法
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4.5.4 一次回风系统的单、双风机问题
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5 半集中空调系统
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5.1 风机盘管
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2016-09-13 141.79MB
5.1.1 风机盘管的调节形式
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2016-09-13 520.89MB
5.1.2 风机盘管的性能
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2016-09-13 102.52MB
5.2 诱导器
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5.3 辐射空调系统
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5.4 思考题
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6.1 变风量空调系统概述
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6.2 VAV系统的构造
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6.3 系统构造与运行工况
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6.4 VAV系统存在的问题和解决的方法
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6.5 工程实例的介绍
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7.1 空气处理主要原理
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2016-09-13 258.62MB
7.2 处理设备类型
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7.3 表冷​器
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7.4 加热器
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2016-09-13 66.84MB
7.5 间接蒸发表冷器
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7.6 加湿设备
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7.7 除湿设备
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7.8 空气净化设备与系统
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8.1 为什么要考虑气流分布?
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8.2 送回风的形式与特点
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8.2.1 上侧送风
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8.2.2 散流器吊顶送风
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8.2.3 喷口送风
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8.2.4 孔板送风
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8.3 回风形式搭配
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8.3.1 中送风
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8.3.2 下送风
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8.3.3 工位送风
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8.4 回风口和回风形式
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9.1 风口的评价指标
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9.1.1 APDI
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9.2 风口的种类
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9.2.1 百叶风口
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9.2.2 吊顶散流器
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9.2.3 条缝风口
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9.2.4 投射喷口以及其他类型风口
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2016-09-13 166.36MB
9.3 气流分布的设计方法
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2016-09-13 134.54MB
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