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制冷公式DOC

逆卡诺循环 P504

ε = q0 / ∑w q0 = T0'（s1 - s4 ）

qk = Tk'（s1 - s4 ） ∑w = qk - q0

ε = T0' /（Tk' - T0'）

T0' / Tk' - 冷热源温度 K

s1 / s4 - 状态点 1 和 4 的比熵 kJ/kg·K

q0 -面积 14ba1 qk -面积 23ba2

∑w-12341

湿蒸气区逆卡诺循环（理想循环）P504

q0 = h1 - h4

qk = h2 - h3

∑w = wc - we = （h2 - h1 ） - （h3 - h4 ）

ε = （h1 - h4 ） /[（h2 - h1 ） - （h3 - h4 ）]

h1h2h3h4 - 状态 1 2 3 4 的焓 kJ/Kg

wc -消耗功，面积 123041

we -获得膨胀功，面积 3043

∑w-面积 12341

有传热温差的制冷循环 P505

ε = （T0' - ∆T0 ） /[（Tk' - T0'） + （∆Tk + ∆T0 ）]

制冷公式

膨胀阀代替膨胀机理论理论循环 P506

q0 = h1' - h4

w = h2' - h1'

ε = （h1' - h4 ） /（h2' - h1'）

与理想循环比：

制冷量减少-面积 44´b´b4

膨胀功减少-面积 034´0

同上

干压缩代替湿压缩 P506

q0 = h1 - h4 w = h2 - h1

ε = （h1 - h4 ） /（h2 - h1 ）

制冷量增加-面积 a11´a´a

耗功量增加-面积 122´1´1

蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算

P507

q0 h1 - h4

q0 = h1 - h4 qv = =

v1 v1

φ0 φ0

M R = VR = M Rv1 =

q0 qv

qk = h2 - h3

φk = M R qk = M R （h2 - h3 ）

wth = h2 - h1 Pth = M R （h2 - h1 ）

ε th = φ0 / Pth = q0 / wth = （h1 - h4 ） /（h2 - h1 ）

q0 -单位质量制冷量 kJ/Kg qv -单位容积制冷量 kJ/m3

v1 -压缩机吸气比容，即压缩机入口气态制冷剂的比容 m3/kg

M R -制冷剂质量流量 kg/s VR -体积流量 m /s

φ0 -制冷量 kJ/s 或 kw qk -冷凝器单位质量换热量 kJ/Kg

φk -冷凝器热负荷 kJ/s 或 kw wth -压缩机单位质量耗功量 kJ/Kg

Pth -压缩机理论耗功率 kJ/s 或 kw ε th -理论制冷系数

η R -制冷效率

平衡检验

制冷公式

η R = ε th / ε

φk = φ0 + Pth 或 qk = q0 + wth

过冷冷循环 P508

ε 过冷 = （q0 + ∆q0 ） / wc = [（h1 - h4 ） + （h4 - h4' ）] /（h2 - h1）

= ε 0 + （Cx' ∙ ∆tr∙c ） /（h2 - h1 ）

制冷量增加-面积 a44´ba

ε 0 - 无过冷的饱和循环制冷系数

Cx' - 制冷剂液体在 Tk 和 Tr∙c 之间[即 1/2（ Tk + Tr∙c ）]的平均比热

kJ/Kg.K

回热循环 P509

ε = （q0 + ∆q0 ） /（wc + ∆wc ）

= （h1 - h4 + h4 - h4' ） /（h2 - h1 + h2' - h1'）

= （h1 - h4' ） /（h2 - h1 + h2' - h1'）

h4 - h4' = h1' - h1

制冷量增加-面积 44´b´b4

压缩机耗功量增加-面积 1´2´211´

制冷公式

一次节流、中间完全冷却的双级压缩制冷

P512

mR1 = φ0 /（h1 - h8 ）

mR1 （h2 - h3 ） + mR1 （h5 - h7 ） = mR2 （h3 - h6 ）Kw=kg/s×kJ/Kg

mR2 = mR1[（h2 - h3 ） + （h5 - h7 ）] /（h3 - h6 ）

低、高级压缩机理论耗功率

Pth1 = mR1 （h2 - h1 ）

Pth2 = mR （h4 - h3 ）

Pth = Pth1 + Pth2

理论制冷系数

ε th = φ0 / Pth = φ0 /（Pth1 + Pth2 ）

适用于氨双级制冷系统

一次节流、中间不完全冷却的双级压缩制冷

mR1h2 + mR2h3' = （mR1 + mR2 ）h3 = mR h3

mR1 = φ0 /（h0 - h9 ）

mR2 （h3' - h6 ） = mR1 （h5 - h7 ）

低、高级压缩机理论耗功率

Pth = Pth1 + Pth2 = mR1 （h2 - h1 ） + mR （h4 - h3 ）

理论制冷系数

ε th = φ0 / Pth = φ0 /（Pth1 + Pth2 ）

P513

适用于 R22、R134a 等制冷系统

此循环一般增设回热器，使流出蒸发器的制冷剂蒸气由 t0 升到 t1

低压级压缩机吸气过热度取 20～50℃，循环中 t7 比 t6 高 5～8℃

按制冷系数最大为原则确定中间压力

t佳 = 0.4tk + 0.6t0 + 3

P514

按高低压压缩机的压缩比相等为原则

p = pk ∙ p0

P514

制热系数 P514

ε h = φh / P = （φ0 + P） / P = ε + 1

1 1

φ0 = φh （1 - ） φh = φ0 （1 + ）

ε h ε

公式成立条件必须是工况（冷凝、蒸发温度、再冷度、过热度）完全相

同

逆卡诺循环制热系数 P514

ε hc = ε c + 1 = Tk' /（Tk' - T0'）

最大

空气调节器中压缩机向蒸发器提供的

实际冷量

Q = 0.9Qk = 0.9kQ0 W

Qk－压缩机在空调工况下的制冷量 W

制冷公式

活塞式 k = Qk / Q0 = 1.72ne0.0437t1

Q0－标准工况（t1=30℃，tz=-15℃下的制冷量）W

制冷剂 P517

2m+2=n+p+q+r

饱和碳氢化合物 CmH2m+2 卤代烃 CmHnFpClqBrr

活塞式制冷压缩机理论输气量 P540

π 2

Vh = D SnZ m³/s

240

气缸气缸直径 D（m）、活塞行程 S（m）、气缸数 Z、曲轴转数

n（r/min）

滚动转子式压缩机理论输气量 P540

π 2 2

Vh = n（R - r ）LZ cm³/s

气缸半径 R（cm）、转子半径 r（cm）、气缸轴向厚度 L（cm）、压缩机转速 n（r/min）、

气缸数 Z

双螺杆式制冷压缩机理论输气量 P540

1 2

Vh = CnCϕ D 0 Ln m³/s

主动转子公称直径 D0（m）、转子长度 L（m）、面积利用系数 Cn、扭角系数 Cφ、主

动转子转速 n（r/min）

单螺杆式制冷压缩机理论输气量 P540

2V p Zn

Vh = m³/s

星轮封闭时的最大基元容积 Vp、转子齿数 Z、转子转速 n（r/min）

涡旋式制冷压缩机理论输气量 P540

1 θ *

Vh = nπPh H （Ph - 2δ ）（2N - 1 - ） m³/s

30 π

涡旋体高度 H（m）、涡旋体壁厚 δ（m）、基圆半径 a（m）、涡旋节距 Ph=2πa（m）、

﹡

小室数 N、回转角 θ （rad）、转速 n（r/min）

容积效率 P540

ηv = = λvλ pλt λl

实际输气量 VR、理论输气量 Vh

余隙系数、节流系数、预热系数、气密系数：

λv、λp、λt、λl

中小型活塞式压缩机容积效率 P541

p2 m

ηv = 0.94 - 0.085[（） - 1]

C 约为 0.04、转数等于或大于 720 r/min、

氨多变指数 m=1.28；R22，m=1.18

相对余隙容积 P541

C = Vc /Vg

余隙容积 Vc、气缸工作容积 Vg

P542 图 4.3-12

制冷量 Kw

φ0 = M R （h1 - h5 ） = （ηvVh / v2 ）（h1 - h5 ） = ηvVhqv

制热量 Kw

MR－制冷剂单位单位质量流量，kg/s

h1 - 蒸发器出口制冷剂的比焓，kJ/Kg；

制冷公式

φh = M R （h3 - h4 ） = M R （h1 - h5 ） + M R （h3 - h1 ）

φh = φ0 + fPin

h5 - 蒸发器进口制冷剂的比焓，kJ/Kg

ηv - 制冷压缩机的容积效率；，

Vh - 制冷压缩机的理论输气量，m /s

v2 - 制冷压缩机入口气态制冷剂的比容，m /Ｋg

h3 - 制冷压缩机出口气态制冷剂的比焓，kJ/Kg

h4 - 冷凝器出口液态制冷剂的比焓，kJ/Kg

Pin - 压缩机配用电机的输入功率，Kw

f - 输入功率转化为制热量的系数，小型压缩机 0.75，良好的大型压缩机 0.9，不

计散热 1

耗功率 P543

wth ηvVh （h3 - h2 ）

Pi = M R wi = M R =

ηi v1ηi

ηi = Pth / Pi = （M R wth ） /（M R wi ） = wth / wi

= + bt0

wth = h3 - h2

wi - 单位质量制冷剂的实际耗功率，kJ/Kg

wth - 单位质量制冷剂的理论耗功率，kJ/Kg

h2 - 制冷压缩机气缸入口处气态制冷剂的比焓，kJ/Kg

ｂ－氨取 0.001；R22 取 0.0025

Pi - 指示功率，Kw

Pe - 轴功率，Kw

制冷公式

Pi = M R （h3 - h2 ） /ηi

Pe = Pi + Pm = Pi /ηm = Pth /ηiηm = ηvVh h3 - h2

v1 ηiηm

ηm = Pi / Pe

Pin = Pth /ηiηmηe = Pe /ηe = Pth /η s

P ηvVh （h3 - h2 ）

= = （1.10 - 1.15）

ηe v1ηiηmηdηe

η s = ηiηmηe

开启式制冷压缩机配用电动机的功率 Kw

P = （1.10 - 1.15）Pe /ηd

Pe Pi Pth ηvVh （h3 - h2 ）

= = =

ηd ηmηd ηiηmηd v1ηiηmηd

Pin > Pe > Pi > Pth

Pm - 摩擦功率，Kw

Pth - 理论功率，Kw

ηi - 指示效率

ηm - 摩擦效率

ηe - 轴效率

η s - 绝热效率

ηd - 传动效率，直联 1，三角皮带 0.90－0.95

η0 - 电动机效率

制冷性能系数 COP P544

开启式 COP = φ0 / Pe = ε thηiηm

封闭式

η0 -

w/w 或Ｋw/Ｋw

制冷公式

φ0

COP = φ0 / Pin = ηiηmηdηe

Pth

= ε thηiηmηdηe

制热性能系数 P544

开启式 COP h = φh / Pe

封闭式 COPh = φh / Pin

w/w 或Ｋw/Ｋw

蒸汽压缩式部分负荷综合性能系数

（IPLV）

70Ｋw 以上的机组应配置容量卸载机

构

美国标准 P426

IPLV = 2.3% A + 41.5%B + 46.1%C + 10.1%D

IPLV = 0.01A + 0.42B + 0.45C + 0.12D

A－100%负荷时的性能系数 w/w，冷却水进水温度 30℃

B－75%负荷时的性能系数 w/w，冷却水进水温度 26℃

C－50%负荷时的性能系数 w/w，冷却水进水温度 23℃

D－25%负荷时的性能系数 w/w，冷却水进水温度 19℃

冷水机组的噪声 P553

L = L0 - 20 lg + 3 dB

L0－距机组 1m、距地面 1.5m 处的噪声值，dB

风冷热泵机组冬季制热量 P553

φh = qk1k2 Ｋw

ｑ－产品样本中的瞬时制热量（室外空气干球温度 7℃，湿球温度 6℃

ｋ1－使用地区室外空调计算干球温度的修正系数

ｋ2－机组化霜修正系数，每小时化霜一次 0.9，二次 0.8

冷却水泵扬程 P562

H P = 1.1（H f + H d + H m + H s + H 0 ） MPａ

Hｆ、Hｄ－冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力 MPａ

Hm－冷凝器冷却水侧阻力 MPａ

Hｓ－冷却塔中水的提升高度（从塔底部水池到喷淋器的高差 m）×0.0098 MPａ

H0－冷却塔布水器喷头的喷雾压力 MPａ，引风式 0.02-0.05 MPａ水喷射式 0.08-

制冷公式

0.15 MPａ

冷凝温度

冷却水量

tw1 + tw2

水冷 t = + 4 - 8 ℃

风冷 t=tk+15 ℃

1.2Q 1.2Q

G = = kg/s

c（tw2 - tw1 ） c∆t

Tw1、tw2－冷却水进、出水温度℃；

tk－夏季空调室外计算干球温度℃

Q－压缩机的实际制冷量 KW；

⊿t－冷却水温升，卧式冷凝器 4-8℃，进水温度高取下限、冷凝器水行

程数少取下限。

冷却塔的冷却能力 P565

Qc = K a AH （MED） kJ/h

MED = ∆1 - ∆2

ln ∆1

∆2

∆1 = iw1 - is2 ∆2 = iw2 - is1

α β

K a = C1 （W / A）（G / A）

冷却塔的实际冷却能力=实际 MEDs/样本 MEDy

Ｋａ－冷却塔填料部分的总焓移动系数；

H－填料层高度，m

MED－对数平均比焓差，kJ/kg

Iw1、iw2－对应于 Tw1、tw2 饱和空气的比焓，kJ/kg

Is1、is2－对应于 Ts1、ts2 饱和空气的比焓，kJ/kg

Tw1、tw2－冷却水进出口的水温，℃；

Ts1、ts2－室外空气进出口的湿球温度，℃

W－冷却塔水量，kg/h；

G－冷却塔风量，kg/h

α、β－系数分别为 0.45 和 0.60

A－冷却塔断面积，m²；

C1－P566 表 4.4-9

制冷公式

氨-水工质对 P571

溴化理-水工质对

mNH3

ξ = kg/ kg

mNH3 + mH2O

mLiBr

ξ = kg/ kg

mLiBr + mH2O

溴化理-水工质对 P571

mLiBr

ξ = kg/ kg

mLiBr + mH2O

吸收式制冷机的热力系数 P571

ξ = φ0

φg

φ0 －制冷量； φg - 消耗的热量

最大热力系数 P571

热力完善度

ξ max = T0 （Tg - Te ） / Tg （Te - T0 ） = ε cηc

ηd = ξ / ξ max

Tg－发生器中热媒温度； T0－蒸发器中被冷却物温度（可取进出水平均温度）；

Te－环境温度（可取冷却水进出水平均温度）

ε c - 逆卡诺循环制冷系数； ηc - 正卡诺循环制冷系数

水溶液的沸点与同压力下水的沸点成

正比 P572

t = At' + B

A、B－系数，为浓度的函数

制冷公式

M1=m2=m3

ξ3 = ξ w

ξ7 = 0

ξ 4 = ξ s

M3=m7+m4

m3ξ3 = m7ξ7 + m4ξ 4

ξ 4 - ξ7 ξ s

m3 = m7 = m7 = m7 f

ξ 4 - ξ3 ξ s - ξ w

m3 ξ s

循环分倍率 f = =

m7 ξ s - ξ w

放气范围 ∆ξ = ξ s - ξ w

P574

ξ s - 浓溶液浓度

ξ w - 稀溶液浓度

P571

单效型 Q吸 + Q冷 = Q发 + Q蒸

双效型 Qk = Q0 + Qg = Q0 （1 + ）

吸收式机组名义制冷量、制热量 P578

COP0 = φ0 /（φg + P）Ｋｗ/Ｋｗ

φg - 名义加热源耗热量Ｋｗ

P－名义消耗电功率Ｋｗ

制冷公式

COPh = φh /（φg + P）Ｋｗ/Ｋｗ

蓄冷

平均法 P597

Q = ∑ qi = nmqmax = nqP

i=1

Q = （1 + k ）Qd

Q－设备选用日总冷负荷 kｗh； Qｄ－设备计算日总冷负荷 kｗh

ｑｉ－ｉ时刻空调冷负荷 kｗ；

ｑmａｘ－设计日最大小时冷负荷 kｗ

ｑＰ－设计日平均小时冷负荷 kｗ

ｎ－设计日空调运行小时数 h

m－平均负荷系数，宜取 0.7-0.8；

ｋ－制冷站设计日附加系数,5%-8%

全负荷蓄冷 P597

部分负荷蓄冷 P597

蓄冷装置有效容量 Qs = ∑ qi = n1c f qc

i=1

蓄冷装置名义容量 Qs0 = εQs

∑ qc

制冷机空调工况制冷量 qc = i=1

n1c f

蓄冷装置有效容量 Qs = n1c f qc

蓄冷装置名义容量 Qs0 = εQs

ｑｉ－建筑物逐时冷负荷

ｎ1－夜间制冷机在制冰工况下运行的小时数

ｎ2－白天制冷机在空调工况下运行小时数

ε－蓄冷装置的实际放大系数

cf－制冷机制冰时制冷能力的变化率即实际制冷量与空调工况制冷量的

比值，活塞 0.6-0.65；螺杆 0.64-0.7；离心（中压）0.62-0.66；

离心（三级）0.72-0.8

制冷公式

∑ qc

制冷机空调工况制冷量 qc = i=1

n2 + n1c f

有限电时蓄冷装置有效容量 P598

Qsηmax ≥ qi max

qc ≥ Qs /（n1c f ）

Qs - 为满足限电要求所需蓄冷装置容量 kｗh

ηmax - 所选蓄冷装置的最大小时取冷率

qi max - 限电时段空调系统的最大小时冷负荷 kｗ

qc - 修正后的制冷机空调工况制冷量 kｗh

水蓄冷贮槽容积 P598

Qs P

V = m³

1.163η∆t

Qs－设计日所需蓄冷量 kｗh

P－容积率 1.08-1.3，分层型及容量大的右取低限，其余形式及容量小的取高限

η - 蓄冷效率 0.8-0.85

∆t - 蓄冷槽可利用的进出水温差 5-8℃

稳流器 P598

稳流器进口的 Re

ghi （ρ1 - ρ a ） 0.5

Fr = q /[ ]

ρ a

一般 Fr<2，取 Fr=1

Re=q/v

Fr－稳流器进口的 Fr 数

q－稳流器有效单位长度的体积流量 m³/（ms）

g－重力加速度 9.81m/s²

hi－稳流器最小进口高度 m，

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