• 冷凍空調概論 冷凍循環系統圖


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    • Abstract: 冷凍空調概論 冷凍循環系統圖 冷凍循環系統圖 冷凍循環系統圖P 冷凍循環系統圖 三個基本單位單位介紹溫度壓力熱量 溫度公制: ℃→K公制: ℃→ ?K=?℃+273.16

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冷凍空調概論 冷凍循環系統圖
冷凍循環系統圖
冷凍循環系統圖
P
冷凍循環系統圖
三個基本單位
單位介紹
溫度
壓力
熱量
溫度
公制: ℃→K
公制: ℃→ ?K=?℃+273.16

英制: ℉→R
英制: ℉→ ?R=?℉+459.69

SI制: ℃

℃→℉ ?℉=(℃×1.8)+32

例(50 ×1.8)+32=122℉

℉→℃ ?℃=(?℉-32) ÷1.8

例(122℉ -32) ÷1.8=50℃
℉ ℃
1.8 F
壓力
公制: kg/c㎡ ; kg/c㎡-G;kg/c㎡-abs
英制: lb/in2 (psi);psig;psia
SI制:bar;Pa 1 Pa =1N/㎡
1atm=1.033 kg/c㎡ =14.7 psi
=1.01325 bar=101.325 kPa
(1bar=100 kPa)
;psia (絕對壓力)= 1atm+Psig(錶壓力)
壓力
1atm=1.033 kg/c㎡ =14.7 psi
=76cmHg=29.92”Hg=10.3 mAq=10.3 mWG
型真空計
U型真空計
76cmHgvac=0cmHgabs
0cmHgabs
0 76cmhgvac
熱量(一
熱量 一)
公制: kcal;1kcal=1kg純水↑↓1℃
英制: B.T.U;1BTU=1lb 純水↑↓1℉
SI制: J(w/s) 1J(焦耳)=1N-m(牛頓米)
1 kcal=3.96 BTU =4.18 kJ(kw/s)
1 kcal/kg=1.8 BTU/lb
熱量(二
熱量 二)
顯熱:型態不變 ,溫度改變
型態不變
H=M× S × △T
潛熱:溫度不變 ,型態改變
溫度不變
H=M×潛熱值



調








3、單位的應用:
、單位的應用
一般初學者在計算時 ,會因要背許多公式而造成困擾,其實可用單位去推演公式或由公式
去知道單位,以下是冷凍空調常應用的三個公式,以單位推演作個說明。
例:
(1) M × S× △T= H 質量×比熱×溫差=熱量

(2) V × A= Q 速度×面積=體積流率
= =
m 3/s =m/s × m3

(3)
U× A × △T =Q 熱傳導率×面積×溫差=熱量

(4)如:體積流率如何變為質量流率?
/ 需乘於密度(kg/
體積流率m3/s → kg/s 需乘於密度 /m3)
物態
動能增益 氣體
汽化潛熱,
勢能增益
動能增益 液體
融解潛熱,
勢能增益
動能增益 固體
物態
乾冰在1
乾冰在 atm 昇華溫度 –78 ℃
加熱曲線
溫度
氣體
沸點
液體-氣體
液體
熔點
固體-液體
固體
時間
冷卻曲線
溫度
氣體
沸點
液體-氣體
液體
熔點
固體-液體
固體
時間
說明(一)
說明
H=M× S × △T
在1atm 下1kg -10℃的冰↑120 ℃水蒸汽
H s1 =1kg×0.5(kcal/ kg℃) × 10℃=5kcal
H L1 =1kg×79.68(kcal/ kg) =79.68kcal
H s2 =1kg×1(kcal/ kg℃) × 100℃=100kcal
H L2 =1kg×539(kcal/ kg) =539kcal
H s3 =1kg×0.48(kcal/ kg℃) × 20℃=9.6kcal
HT =5+79.68 +100 + 539+9.6=733.28 kcal
+ +
物質的比熱(cal/g·℃)
的比熱 ℃
物質 比熱 物質 比熱
水 1 銅 0.091
冰 0.43 鋼鐵 0.11
水蒸汽 0.45 鋁 0.21
R-12 0.225 水銀 0.033
氨 0.52 玻璃 0.20
空氣 0.24 酒精 0.58
說明(二) 冷凍噸
說明
1JRT(公制);IUSRT(美制)
24 hr
1JRT= 1000kg 0℃ 水→ 0℃冰
(1000×79.68) ÷24=3320 kcal/hr=13200 BTU/hr
×
24 hr
IUSRT =2000 lb 32℉ 水→ 32 ℉ 冰
(1000×144) ÷24=12000BTU/hr=3024 kcal/hr
×
1KW=860 KCAL 1HP=0.746KW IHP=642KCAL
EER =?kcal/w .hr
相關熱力單位
比容(比體積
比容 比體積) =1/密度 比重
比體積 密度(比重
密度 比重)
比熱: 定壓比熱(Cp) 定容比熱
比熱 定壓比熱 定容比熱(Cv) 比熱比
比熱比(k)
比熱 水=1 空氣 空氣=0.24 酒精
酒精=0.6
商: Kcal/kg k
冷媒-40 ℃ 水 0 ℃ 為零作基準
焓: kcal/kg 冷媒
氣體定律
• 氣體定律是指氣體的壓力 (P)、容積 (V)
和溫度 (T) 的關係。
波義耳定律: 不變時,
• 波義耳定律:T 不變時,P 和 V成反比
成反比
給己薩克定律: 不變時
不變時,
• 給己薩克定律: V不變時,P 和 T 成正比
查理定律: 不變時,
• 查理定律: P 不變時,T 和 V 成正比
• 道爾頓定律: PT=P1+P2+P3+….
定律:
定律
波義耳定律:
• 波義耳定律:P1 V1=P2V2
• 1m3容器 50kg/cm2-abs
•當氣體壓縮到100 kg/cm2-abs 溫度不變下 其 體積?
• 50*1=100*V2 V2=0.5 m3
查理定律:
查理定律: V1/T1=V2/T2
體積10m3 壓力不變下 溫度 ℃升高至 ℃
體積 溫度20 升高至50
其體積?
其體積
10/20+273=V2/50+273 V2=11.02 m3
•給己薩克定律: P1/ T1=P2/T2
給己薩克定律:
給己薩克定律
溫度 ℃ 壓力 5 kg/cm2-abs其體積不變下
溫度20 其體積不變下
溫度升高 ℃ 時的壓力
溫度升高30 時的壓力?
5/20+273=P2/50+273 P2=5.17kg/cm2-abs
氣體定律方程式:
氣體定律方程式:
PV P1V1 P2 V2
= 常數 or =
T T1 T2
•道爾頓定律: PT=P1+P2+P3+….
定律:
定律
PV=MRT
殘留0.1kg空氣
2m3空間 因抽真空不澈底 殘留 空氣
若溫度30C 其增加壓力
若溫度 其增加壓力?
P*2=0.1*29.27*(30+273)
P1=443.4 kg/cm2-abs
氣體定律應用
某氫氣球在正常大氣壓力 (101 kPa)和溫度 (27 °C)
和溫度
如果它升到某高度,
之下的體積為 5 m3 。如果它升到某高度,氣壓是
的時候,它的體積是多少
體積是多少?
80kPa ,溫度是 7 °C 的時候,它的體積是多少?
解答
P1 = 100 kPa, V1 = 5 m 3 , T1 = 27°C = 300 K
P2 = 80 kPa, V2 = ?, T2 = 7°C = 280 K
P1V1 P2 V2
應用普適氣體定律, =
T1 T2
3
V2 = 5.83 m
冷媒循環
冷凍循環系統圖
冷凍循環系統圖
P
兩個基本觀念
加壓
氣 液
冷卻 = 排放熱量
降壓
液 氣
加熱 = 吸收熱量
冷凍循環系統圖
兩個觀念

1.033 kg/c㎡ 101 ℃水蒸汽降到 99 ℃冷凝為液體
㎡ 氣體冷媒降到45℃
21 kg/c㎡ 55 ℃R-22氣體冷媒降到 ℃冷凝為液體
氣體冷媒降到
㎡ 水液體加熱到101 ℃ 沸騰為水蒸汽
1.033 kg/c㎡ 99 ℃水液體加熱到 沸騰為水蒸汽
㎡ ℃ 蒸發為氣體
5 kg/c㎡ 6℃ R-22 液體冷媒溫升到 8 ℃蒸發為氣體
蒸發和沸騰?
蒸發 沸騰
可在任何溫度發生 只會在沸點發生
在表面發生 在液體中發生
不會產生氣泡 會出現氣泡
冷媒循環
冷氣機系統循環圖
汽車冷氣系統循環圖
電冰箱系統循環圖
結論
• 單位的換算
二個基本觀念
冷媒系統製冷原理


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