设备工程师 模拟试题 （二）

双金属空调连接管

铜包铝空调连接管是江苏兴荣高新科技股份有限公司在ACC 管的基础上最新研发的一种以铝代铜的新产品，其制造方法与铜铝复合管(ACC管)相似，称其为CCA管。它是一种铜铝间冶金结合的外铜内铝结构的铜铝复合管。其外侧为无氧铜，内侧为3003防锈铝合金，铜铝层间实现了原子间金属键结合。在用于空调连接管时，实际使用中与铜管无差异。

与市场上所流行的铜接头铝管替代铜管用于空调连接管不同，兴荣高科所开发铜铝复合管(外铜内铝型)是一种完全可以让空调厂和消费者都放心的产品。它具有以下一些特点和优点：

一、机械性能与结构

1、该双金属复合管材的抗拉强度为150～160 MPa，延伸率为35-40%;耐压15MPa以上。

2、铜包铝管为一体化材料，铜铝间无法分开，可象铜管一样弯曲、扩口，柔软度与铜管相同。

3、管材断面含铜铝重量比为60/40，管材外径、壁厚、规格与原铜管相同。

二、用做空调连接管的效果

1、管材可以象铜管一样，根据空调安装现场的需要截成最佳长度，避免浪费。而铜接头铝管一旦管材过长就只有弯起来背在外机上，影响美观，也造成能量的浪费。

2、连接管外观与铜管一样，连接仍然用黄铜螺母，不会产生电化学腐蚀。通过500小时盐雾试验无任何腐蚀。

3、铜包铝空调连接管采用了双层金属加冶金结合层的结构。由于铜管和铝合金管中的缺陷几乎不可能在同一部位出现，相对于单体铜管、铝管、铝合金管其抗渗漏性能极佳，抗爆破强度提高。

三、其他特点

1、铜铝复合管的双层结构使其抗振动疲劳强度为铜管的两倍。

2、铜包铝空调连接管与铜管相比可以节约大量的采购成本。

3、铜包铝管也非常适用于制造蒸发器，能获得非常好的蒸发效果。与铜管相比所改变的仅是钎焊方法。

4、用铜包铝管制造的两器用弯头与管件已在一些厂家生产，用于替代铜弯头和铜管件，该弯头特别适合ACC管制造的两器。

5、铜包铝空调连接管是兴荣高科的一种专利产品，目前只有兴荣高科和其授权的企业生产销售。

水蓄冷空调的特点

◆ 经　济

制冷系统的容量只需按照日平均负荷选择即可，通过利用消防水池、原有蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄冷容器在避免“大马拉小车”的同时降低了初投资， 使用期间单位蓄冷投资随着水蓄冷罐的体积的增大而降低， 当蓄冷量大于7000kw.h(603万kcal)，或蓄冷容积大于760m3时，水蓄冷是最为经济的。

◆ 实　用

可以使用常规冷水机组，适用于常规供冷系统的扩容和改造。并且能够实现蓄冷和蓄热的双重用途。

◆ 节　能

夜间气温降低，制冷效率随之提高6-8%，系统满负荷运转时间大幅度增加，从而使空调系统的总节电率达10%-22%。

◆ 合　理

作为备用冷源，增加了空调系统的可靠性;结合低温送水和低温送风，降低了设备的噪音;主机在最佳状态下运行;满负荷运行时间增加，部分负荷运行时间减少，节省维护保养费用。

水蓄冷空调的适用场合

水蓄冷空调由于在夜间需要开动制冷机组进行蓄冷，因此它最适合在夜间没有供冷要求或仅需部分供冷的场所。适合采用水蓄冷技术的具体场合与冰蓄冷空调相同。

与冰蓄冷技术相比，水蓄冷技术显著节省了投资总额，而且不但适用于新建项目，也适合应用于改造项目。对原有系统在无需进行任何改动的情况下，只需在原系统中添加水蓄冷设备所需的管路即可，对原有系统没有任何影响。

地源热泵优点：

1、地源热泵技术属可再生能源利用技术

地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能(earth energy)，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。

2、地源热泵属经济有效的节能技术

地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。

据美国环保署epa估计，设计安装良好的地源热泵，平均来说可以节约用户30～40%的供热制冷空调的运行费用。

3、地源热泵环境效益显着

地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25%的充灌量;属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。

4、地源热泵一机多用，应用范围广

地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、购物商场、家电电脑办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。

5、地源热泵空调系统维护费用低

在同等条件下，采用地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。地源热泵非常耐用，它的机械运动部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安装在室内，从而避免了室外的恶劣气候，其地下部分可保证50年，地上部分可保证30年，因此地源热泵是免维护空调，节省了维护费用，使用户的投资在3年左右即可收回。

此外，机组使用寿命长，均在15年以上;机组紧凑、节省空间;自动控制程度高，可无人值守。

地源热泵缺点

当然，象任何事物一样，地源热泵也不是十全十美的，如其应用会受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响;一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同;采用地下水的利用方式，会受到当地地下水资源的制约，实际上地源热泵并不需要开采地下水，所使用的地下水可全部回灌，不会对水质产生污染。

地源热泵中央空调机组工作原理

地源热泵技术是利用地球表层的土壤(岩石)和水体(地下水、海洋、河流和湖泊等)吸收太阳能和地热能而形成的低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。

在中央空调系统中热泵机组可以实现一机三用的功能，即冬季以冷凝器放出热量来供热采暖，夏季以蒸发器吸收热量来制冷，四季可以通过冷凝器端的热量制备生活热水，并且夏季以制冷为目的时制备热水可以认为是免费的。

地源热泵中央空调机组，是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术，它既不会污染地下水，又不会影响地面沉降。

任何一种设备都有其工作温度范围，人也是如此，环境温度超过人类的生存范围，人也无法生存。空调与制冷系统也是如此。空调系统的温度工作范围，在夏季制冷时，冷凝器(室外机)的冷凝温度是42℃;冬季制热时，蒸发器(室内机)的蒸发温度是-5℃。超过这个这个温度范围，夏季时制冷效率降低，冬季时，制热效率降低。这就是为什么空调为什么不适合北方冬季制热的原理。

众所周知夏季环境空气温度高于当地的地下水、地表水、土壤的温度，冬季环境温度低于当地的地下水、地表水、土壤的温度。土壤相当一个冷热源的蓄能器，地下越深，恒温效果越好。在地下十米以下，无论冬季或夏季，地下温度都能保持在13℃左右不变。

因此，夏季地源热泵空调系统制冷时用地下水将冷凝器冷却;冬季地源热泵空调系统制热时用地下水将蒸发器升温，这样，不仅提高了空调系统的工作效率，同时也提高了空调的制冷/热的效果，更主要的是也节省了能源。据我们的经验，设计安装良好的地源热泵，平均可以节省用户30%～40%的冬季采暖或夏季制冷空调运行费用。

土壤源热泵空调也叫地源热泵空调，就是在地下埋设管道作为换热器，管道与热泵机组连接形成闭式环路，管道中有液体流动通过循环将热泵机组的凝结热通过管道散入地下(供冷工况)，或从大地吸取热量供给热泵机组向建筑物供热(供热工况)。

土壤源热泵换热器有多种形式，如水平埋管、竖直埋管等。这两种埋管型式各有自身的特点和应用环境。在中国采用竖直埋管更显示出其优越性：节约用地面积，换热性能好，可安装在建筑物基础、道路、绿地、广场、操场等下面而不影响上部的使用功能，甚至可在建筑物桩基中设置埋管，见缝插针充分利用可利用的土地面积。

户式中央空调专业术语名词通解

所谓户式中央空调，海尔集团空调事业本部市场部部长冯介晨所下的定义是：“只要是由一台主机拖动几个末端的空调机组，无论末端是以嵌入、吊顶还是壁挂的形式出现，都可称为户式中央空调。”按照这种定义，我们常见的一拖二、一拖三空调也被划入了户式中央空调之列。在国际上，家用中央空调主要被划分为两个流派：以美国为代表的水冷流派，如开力、约克、特灵、麦克维尔等;以日本为代表的氟里昂或溴化锂流派，如日立、大金、三洋等。在我国，这两个流派的产品代表则分别是清华同方的小型中央空调和青岛海尔的一拖多空调。

热泵式空调器

空调器的冷媒管路中加装一个四通电磁阀，当温度下降到一定温度时，温度控制系统发出指令使该电磁阀动作而改变冷媒的流向，使原蒸发器改变成冷凝器由原来吸热变成放热，原来的冷凝器则变成蒸发器从室外吸热。

变频空调器

传统空调器，是不断地根据温度控制指令间歇停止和启动制冷压缩机(在额定转速3000转/分下恒速运转)，以维持在设定室温的范围内。变频式空调器，具有能将50赫芝的电网频率转变为30-130赫芝的功能，从而使制冷压缩机的转速在1800-7800转/分范围内变化，调节制冷系统的冷媒流量;并能在142-270伏范围的电网电压正常使用，根据温度控制指令，在压缩机连续运行时会改变频率，当产冷量要大时则高速运转，反之低速运转。最大产冷量为传统空调器的3倍。变频有直流、交流两种方式，以直流方式为好。当前，未对变频式空调器的变频范围作界定，消费者应注意，稍许能变频的机经商业炒作成变频机。

除湿机

所用的零部件与空调器基本完全相同，区别在于空调器的室内风只经过蒸发器降温，而除湿机吸入的室内风先流过蒸发器冷却除去水份后，还得接着流过冷凝器再度升温后吹回室内，使室内的温度不会下降。

能效比(eer)

又称性能系数，单位功率制冷量，为实际制冷量与整机输入功率(含压缩机和机内其他电器所消耗的全部电能)之比。在样机作型式试验时是必测的指标，有条件的生产厂也会自行定期检测，但每台产品出厂时并不检测。

空调病

空调病是室内外温差过大(合适的温差5-10°c)、长时间处在空调环境引起温度过低和空气中氧气含量减少所产生的症状，引起皮肤的呼吸作用降低而增加肺、心和神经的负担，致使神经中枢功能失调。多数分体机没有新风口，只是吸吹循环室内的原有的空气，人长期在密闭的房间内呼吸会使室内空气二氧化碳含量增加，比使用窗机更易得空调病。

螺杆式制冷压缩机工作特点

螺杆式制冷压缩机作为回转式制冷压缩机的一种，同时具有活塞式和动力式(速度式)两者的特点。

1)与往复活塞式制冷压缩机相比，螺杆式制冷压缩机具有转速高，重量轻，体积小，占地面积小以及排气脉动低等一系列优点。

2)螺杆式制冷压缩机没有往复质量惯性力，动力平衡性能好，运转平稳，机座振动小，基础可作得较小。

3)螺杆式制冷压缩机结构简单，机件数量少，没有像气阀、活塞环等易损件，它的主要摩擦件如转子、轴承等，强度和耐磨程度都比较高，而且润滑条件良好，因而机加工量少，材料消耗低，运行周期长，使用比较可*，维修简单，有利于实现操纵自动化。

4)与速度式压缩机相比，螺杆式压缩机具有强制输气的特点，即排气量几乎不受排气压力的影响，在小排气量时不发生喘振现象，在宽广的工况范围内，仍可保持较高的效率。

5)采用了滑阀调节，可实现能量无级调节。

6)螺杆压缩机对进液不敏感，可以采用喷油冷却，故在相同的压力比下，排温比活塞式低得多，因此单级压力比高。

7)没有余隙容积，因而容积效率高。

螺杆式制冷压缩机尚存在以下缺陷：

1)制冷剂气体周期性地高速通过吸、排气孔口，通过缝隙的泄漏等原因，使压缩机有很大噪声，需要采取消音减噪措施。

2)螺旋形转子的空间曲面的加工精度要求高，需用专用设备和刀具来加工。

3)由于间隙密封和转子刚度等的限制，目前螺杆式压缩机还不能像往复式压缩机那样达到较高的终了压力。

国内外地源热泵的发展历史及前景

在中国传统的空调系统概念中，在过去相当长的时期，南方以水冷机组解决夏季制冷问题，中、北方以燃煤锅炉解决冬季取暖问题。20世纪80年代以后，出现了溴化锂机组、风冷机组，90年代以后，从原有的煤、石油取暖过渡到以天然气及电等清洁能源。但是，替代能源虽然可以部分解决大气污染的问题，可是天然气和石油等都属于不可再生的能源，且采暖造价及运行费用皆较高，因此必须寻找可以再生的能源，从而提出了地源热泵空调新技术。

在国外，地源热泵真正意义的商业应用也只有近十几年的历史，但发展相当迅速。如美国，截止1985年全国共有14000台地源热泵，而1997年就安装了45000台，而且每年以10%的速度稳步增长。1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19%，其中新建筑中占30%。

与美国有所不同，中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源，地下土壤埋盘管(埋深小于400m深)的地源热泵，用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999年的统计，在家用的供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%。

安全省地方面

热泵系统在冬季供热时省去了锅炉房系统，没有燃烧过程，无燃烧设备，避免了有害烟尘和有害物质的排放，从而不存在爆炸、燃烧的隐患。热泵机组运行安全、可靠、稳定，几乎不受天气及环境温度变化的影响，符合环保理念。

与燃气和燃油锅炉系统相比，省去了储油设备和燃气管道的敷设，若是燃煤锅炉系统则可以省去锅炉房及与之配套的煤场和渣场，而夏季制冷时则可以省去冷却塔所占面积，大大减少了机房的占地面积，节约了土地资源，产生附加经济效益，并改善了建筑物的外部形象，提高了建筑物的使用率。

高效节能方面

地温一年四季基本稳定，使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率。冬季，投入1kw电能，可以得到4kw左右的热能;夏季，投入1kw的电能，可以得到5kw以上的冷量。系统的高效率，压缩机的低能耗，使运行费用大幅减少，只有传统方式的2/3。

热泵系统之所以节能，很重要的一点就是换热器位置的设置，传统的空调系统中，不管是水冷或风冷，其换热器对建筑立面造型均起一定的破坏作用。水冷换热器须配置冷却塔，且必须置于大气中，风冷机组也一样，都要暴露于建筑物之上的大气之中，这难免要对建筑立面造型造成不好的影响。风冷换热器和水冷换热器的换热环境均为大气，和大气换热不可避免地受到环境条件变化的影响。在夏季，当室外温度达到40 ℃时，由于换热效率的降低，主机的制冷量将下降20 %～40 %;在冬季，当室外温度下降到- 10 ℃时，供热量将下降到15 %～30 % ，而且要反复地冲霜来保证机组的正常运行。而对于地源热泵机组来讲，换热过程是和大地来完成的，换热对象是1.5 m以下的地层，其初始温度大约等于年平均气温，一般在14～16 ℃左右，基本不受外界环境的影响。

环境保护方面

众所周知，普通空调对环境的影响是不言而喻的，它不仅对大气臭氧层造成严重破坏。夏季，风冷机组将废热排入大气，使室外温度升高，还将水蒸气带入大气中;冬季，风冷机组吸收大气环境中的热量，导致恶劣的大气环境更加恶劣。因此，要保证空调运行对环境不产生任何影响，必须要改变换热对象，即不与大气换热，而变成与大地换热。在换热过程中，地下换热器在夏季将多余的热量排到大地中，在冬季又将热量取回，以达到冬夏取散热量平衡，达到制冷和供暖的目的。