【正文】 冷劑()根據它們的毒性和易燃性(ASHRAE,1994)劃分的。R410有微小的足夠溫度滑動 ( C,10176。C的溫度移動 (12176。C(–35176。C(– 47176。 Zeotropes 和 azeotropes 是混合二種或更多不同的制冷劑，一種zeotropic混合物能改變飽和溫度在它在不變的壓力蒸發(fā) ( 或冷凝)。 制冷劑的使用和選擇直到20世紀80年代中葉，制冷劑的選擇在大多數的建筑物空調設備中不是一個問題，因為在制冷劑的使用上還沒有統一的的標準，在以前，用于建筑物空調設備的大多數制冷劑是氟氯碳化物和氟氯碳氫化物，且大多數的制冷劑是無毒的和不可燃的，然而，最近的美國聯邦的標準 (環(huán)保署 1993a；環(huán)保署 1993b) 和國際的協議 (UNEP,1987) 已經限制了氟氯碳化物和氟氯碳氫化物的制造和使用，現在，氟氯碳化物和氟氯碳氫化物在一些場合依然被使用，對制冷劑的理解能幫助建筑物擁有者或者工程師更好的了解關于為特定的設備下如何選擇制冷劑，這里將討論不同制冷劑的使用并給出影響它們使用的建筑空調設備和標準。F)的廢熱可以減少建筑物中采暖的費用。所有在生產中的機械冷卻產生的熱量必須經過冷凝器散發(fā)，在許多例子中，在冷凝器中這個熱能被直接散發(fā)到環(huán)境的空氣中或間接地散發(fā)到一個冷卻塔的水中。之后制冷劑經過一個熱交換器叫做蒸發(fā)器，它吸收通過蒸發(fā)器的空氣或水的熱量，如果空氣經過蒸發(fā)器在流通,該系統叫做一個直接膨脹式系統，如果水經過蒸發(fā)器在流通,它叫做冷卻設備，在任何情況下，在蒸發(fā)器中的制冷劑不直接和空氣或水接觸，在蒸發(fā)器中，制冷劑從一個低品位的兩相液體轉換成在正常的工藝條件下過熱的蒸汽。液體制冷劑在離開冷凝器之后，在膨脹閥中節(jié)流到一個更低的壓力。壓縮機提升制冷劑的蒸汽壓力以便使制冷劑的飽和溫度微高于在冷凝器中冷卻介質溫度，使用的壓縮機類型和系統的設備有關，比較大的電冷卻設備使用一個離心式的壓縮機而小的住宅設備使用的是一種往復或漩渦式壓縮機。對于蒸汽壓縮制冷循環(huán)，有一種叫制冷劑的工作液體，它能在適當的工藝設備設計壓力下蒸發(fā)和冷凝。本章節(jié)首先對蒸汽壓縮制冷循環(huán)作一個概述，接著介紹制冷劑及制冷劑的選擇，最后介紹冷水機組。這些系統的正確設計需要一個有資質的工程師才能完成。，建筑物中的空調器為維持舒適要求必須既能制冷又能除濕，空調系統也用于其他的場所，例如汽車、卡車、飛機、船和工業(yè)設備，然而，在本章中，僅說明空調在商業(yè)和住宅建筑中的應用。在1998年，83%的新建住宅安裝了中央空調 ( 人口普查局, 1999)。綜合辦公樓空調系統設計說明書空調系統過去 50 年以來，空調得到了快速的發(fā)展，從曾經的奢侈品發(fā)展到可應用于大多數住宅和商業(yè)建筑的比較標準的系統。在 1970 年的美國， 36% 的住宅不是全空氣調節(jié)就是利用一個房間空調器冷卻；到1997年，這一數字達到了 77%，在那年作的第一次市場調查表明，在美國有超過一半的住宅安裝了中央空調 (人口普查局, 1999)。中央空調在商業(yè)建筑物中也得到了快速的發(fā)展，從 1970年到1995年，有空調的商業(yè)建筑物的百分比從54%增加到 73%(杰克森和詹森,1978)。 商業(yè)的建筑物從比較大的多層的辦公大樓到街角的便利商店，占地面積和類型差別很大，因此應用于這類建筑的設備類型比較多樣，對于比較大型的建筑物，空調設備設計是總系統設計的一部分，這部分包括如下項目：例如一個管道系統設計，空氣分配系統設計，和冷卻塔設計等。居住的建筑物（即研究對象）被劃分成單獨的家庭或共有式公寓，應用于這些建筑物的冷卻設備通常都是標準化組裝的，由空調廠家進行設計尺寸和安裝。 蒸汽壓縮循環(huán)雖然空調系統應用在建筑物中有較大的尺寸和多樣性,大多數的系統利用蒸汽壓縮循環(huán)來制取需要的冷量和除濕，這個循環(huán)也用于制冷和冰凍食物和汽車的空調，在1834年，一個名叫帕金斯的人在倫敦獲得了機械制冷系統的第一專利權，在1857年，詹姆士和賽博生產出第一個有活力的商業(yè)系統，除了蒸汽壓縮循環(huán)之外 , 有兩種不常用的制冷方法在建筑物中被應用: 吸收式循環(huán)和蒸發(fā)式冷卻，這些將在后面的章節(jié)中講到。每個蒸汽壓縮制冷系統中都有四大部件，它們是壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器。冷凝器是一個熱交換器，用于將制冷劑的熱量傳遞到冷卻介質中，制冷劑進入冷凝器變成過冷液體，用于冷凝器中的典型冷卻介質是空氣和水，大多數住宅建筑的冷凝器中使用空氣作為冷卻介質，而大型系統的冷凝器中采用水作為冷卻介質。膨脹閥是一個節(jié)流的裝置，例如毛細管或有孔的短管，或一個活動的裝置，例如熱力膨脹閥或電子膨脹閥，膨脹閥的作用是到蒸發(fā)器中分流制冷劑以便當它到壓縮物吸入口的時候, 制冷劑處于過熱狀態(tài)，在膨脹閥的出口，制冷劑的溫度在介質(空氣或水) 的溫度以下。蒸汽的形成要以一定的足夠速度被壓縮機排出以維持在蒸發(fā)器中低壓和保持循環(huán)進行。在一些應用中，利用這些廢熱向建筑物提供熱量是可能的，回收這些最高溫度為65℃(150176?？照{的制冷能力常用冷噸或千瓦 (千瓦) 來表示，冷噸是一個度量單位，它與制冰廠在 24小時內使1噸 (907 公斤)的水結冰的能力有關， (12,000 Btu/hr)，空調的冷卻能力不要和產生冷量所需的電能相互混淆。 美國社會的供暖、制冷和空調工程師學會(ASHRAE)有一個標準的限制系統 (表 )用來區(qū)分制冷劑，許多流行的氟氯碳化物，氟氯碳氫化物和氟碳化物的制冷劑是在甲烷和乙烷的制冷劑系列中，因為鹵素元素的存在他們被叫作碳化鹵或鹵化的碳化氫，例如氟或氯。這種現象被稱溫度的移動，在大氣壓力下，R407 C的沸點(沸騰)是–44 176。 F)和一個凝結點 (露點)是–37176。F), 產生了7176。F)，一個 azeotropic 混合物的性能像單獨成份制冷劑那樣，它在不變的壓力下蒸發(fā)或冷凝它們的飽和溫度不會有少許變化。F)，可以認為接近azeotropic混合制冷劑。A1組合是不燃燒的和最沒有毒的，而B3組是易燃的和最有毒的，以空氣為媒介的制冷劑最高安全限制是毒性，如果制冷劑在少于每百萬分之400是無毒的，它是一個A級制冷劑，如果對泄露少于每百萬分之400是有毒的,那么該物質被稱B級制冷劑，這幾個級別表示制冷劑的易燃性，表 的最后一欄列出了常用的制冷劑的毒性和易燃的等級。在A1中的制冷劑通常用在建筑空調設備方面的，包括 R11，R12，R22，R134a,和R410A。在對氟氯碳化物的制造的禁令頒布之前, R11和R12已經是冷卻設備的首選制冷劑，在已存在的系統維護中，現在這兩種制冷劑的使用已經被限制，現在，R123 和 R134a都廣泛的用在新的冷卻設備中。然而，R123有 B1安全等級，這就意謂它有一個比較低的毒性而勝于R134a，如果一個使用R123冷卻設備在一棟建筑物中被用，當使用這些或任何其他有毒的或易燃的制冷劑時候，標準 15(ASHRAE,1992) 提供安全預防的指導方針。從2004開始，HCFCs的制造將會受到限制。 2020年之后，R22不允許生產(環(huán)保署,1993b)。然而，用R407C來替換R22應該在和設備制造者商議之后才能進行，至少潤滑油和膨脹裝置將需要更換。使用R410A的系統運作中，壓力大約比R22高50% (表 )；因此，R410A不能夠用于當作速凍制冷劑來替代 R22。作為制冷劑，氨有許多良好的品質，例如，它有較高的比熱和高的導熱率，它的蒸發(fā)焓通常比那普遍使用的鹵化碳高6到8倍，而且氨和鹵化碳比較來看，它能提供更高的熱交換量，而且它能用在往復式和離心式壓縮機中。人們通常認為碳化氫制冷劑易燃且比較危險，但它在傳統的壓縮機中和有的工業(yè)設備中都可以被使用。目前，在美國沒有用二氧化碳或可燃的制冷劑的商業(yè)系統用于建筑部門。而且，由于制冷機組通常安裝在較大的建筑中，在同一年里，制冷機組冷卻了多于28％的商用建筑的地板空間（DOE，1998）。前四種利用蒸汽壓縮式循環(huán)來制得冷凍水。