July 2011 Archives
COP：Coefficient of performance，性能系数
IPLV：Integrated Part-Load Values，综合部分负荷性能系数
NPLV：Non-standard Part-Load Values，非标准部分负荷性能系数
EER：Energy Efficiency Ratio，能效比
SEER：Seasonal Energy Efficiency Ratio，季节能效比
COP 为热泵效率的理论公式。IPLV来自ARI 550/590-1998。EER 和 SEER 来自 ARI 210/240。
COP与EER的区别有两个：1、单位不同，EER的单位为BTU/W·h，而COP无单位。实际上EER单位中BTU转换为国际单位制后，EER也无单位。2、计算时段不同，EER为能量（功）之比，COP为功率之比。【15】
COP与EER的根本区别在于这两个能效指标的作用不同。COP、IPLV、NPLV是一个体系，而EER和SEER是另一个体系。COP是一种静态参数，是制冷主机在某一特定工况条件下的静态能效指标。IPLV是对静态COP的统计修正，首先通过大量数据统计出制冷主机寿命期内运行于各典型工况下的概率，之后以此概率作为权重乘以典型工况下的COP，再对这些乘积求和得出IPLV。COP、IPLV是制冷设备厂家描述其设备在标准工况下的（或典型使用情况下的）能效的工具，用户可参照这两个参数比较不同产品的能效。在用户安装并开始使用设备后，EER和SEER就成为两个重要的能效指标了。因为他们反映了制冷系统在用户的特定使用环境下的实际能效。COP相同的设备，一个装在撒哈拉另一装在南极，EER绝对不同。因此EER和SEER是用户进行能源管理的重要参考指标。【12】中说EER、COP分别是制冷、制热系统的能效参数，我认为这个说法不合理。两类系统都存在EER，也都存在COP，只是计算公式不同。
参考
【1】GB 19577-2004 冷水机组能效限定值及能源效率等级.pdf
【2】GB/T 18430.1-2007 蒸气压缩循环冷水(热泵)机组 第1部分：工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组.pdf
【3】GB/T 10870-2001 容积式和离心式冷水(热泵)机组性能试验方法.pdf
【4】JB/T 7249-1994 制冷设备 术语.pdf
【5】GB/T 17758-2010 单元式空气调节机.pdf
【7】GB/T 17981-2007 空气调节系统经济运行.pdf
【8】GB 50365-2005 空调通风系统运行管理规范.pdf
【9】GB 50155-1992 采暖通风与空气调节术语标准.pdf
【10】GB 19153-2009 容积式空气压缩机能效限定值及能效等级.pdf
【11】GB/T 3853-1998 容积式压缩机验收试验.pdf
【12】深度解析EER与COP http://bbs.chinahvacr.com/thread-114318-1-1.html
【13】Heat pump http://en.wikipedia.org/wiki/Heat_pump
【14】GB/T 7725-2004 房间空气调节器.pdf
【15】Seasonal energy efficiency ratio http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_efficiency_ratio
【16】Coefficient of performance http://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_performance
【17】ARI Standard 550/590-1998
气体压缩机是通过减小气体容积从而增加气体压力的机械设备。【1】气体压缩机与泵（pump）类似：二者均可以增加流体的压力，并可通过管道传输流体。二者的区别在于，气体是可压缩的，气体压缩机可以减小气体的容积；而液体一般被看作不可压缩的（有些液体是可压缩的），泵的作用只是增压促使液体流动。【1】
气体压缩机可分为两大类：容积式（positive-displacement）、动力式（dynamic）。【1】容积式压缩机（positive-displacement compressor）是依靠压缩腔的内部容积缩小来提高气体压力的压缩机。【2】动力式压缩机是一种流体机械，其压力升高与气体的流动是同时产生的。在旋转的叶片的作用下，流动的气体被加速到最高的速度，此后强迫它扩张减速，气流的速度转化为压力。【3】动力式压缩机和容积式压缩机相比有一个特点：哪怕工作压力有很小的变化，都会引起很大的流量变化。【3】
容积式压缩机又可分为两大类：往复式压缩机（reciprocating）、回转式压缩机（rotary）。【1】往复式压缩机是靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机。【2 5.3】回转式压缩机是通过一个或几个部件的旋转运动来完成压缩腔内部容积变化的容积式压缩机。【2. 5.7】
往复式压缩机可细分为以下子类型：【1】
(1) 膜式压缩机（diaphragm compressor）：依靠膜片变形而引起气缸容积改变的压缩机。【2 5.17】
(2) 单动压缩机（Single-Acting）
(3) 双动压缩机（Double-Acting）
回转式压缩机可细分为以下子类型：【1】
(1) 滑片式压缩机（sliding vane compressor）：依靠偏心转子和转子槽内滑动的一个或几个滑片在圆柱形气缸内作回转运动而实现气体压缩的压缩机。【2 5.9】
(2) 滚动活塞式压缩机（rolling-piston compressor）依靠偏心安设在气缸内的旋转活塞在圆柱形气缸内作滚动运动和一个与滚动活塞相接触的滑板的往复运动实现气体压缩的压缩机。【2 5.8】
(3) 螺杆式压缩机（screw compressor）用一个或两个带螺旋槽的转子(螺杆)在气缸内旋转使气体压缩的压缩机。【2 5.12】
(4) 涡旋式压缩机（soroll compressor）：由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。【2 5.16】
(5) 液环压缩机（liquid ring compressor）
动力式压缩机也可分为两大类：离心式压缩机（centrifugal）和轴流式压缩机（axial）。【1】离心式压缩机依靠叶轮对气体作功使气体的压力和速度增加，而后又在扩压器中将速度能转变为压力能。【2 5.15】离心式压缩机采用的离心风机（centrifugal fan）由转子或叶轮、扩压器和蜗壳组成，气流径向流过叶轮，风机用皮带传动或直联。【2 5.32】轴流式压缩机采用的轴流风机（axial fan）由叶轮、固定叶片和机壳组成的，气流沿轴向流动，风机用皮带传动或直联。【2 5.33】
参考：
【1】Gas compressor http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_compressor
【2】JB/T 7249-1994 制冷设备 术语
【3】动力式压缩机的概述与原理 http://www.denaircompressor.com/jszc/kyjcjwt/369.html
【4】轴流压缩机 http://www.hudong.com/wiki/轴流
气体压缩机可分为两大类：容积式（positive-displacement）、动力式（dynamic）。【1】容积式压缩机（positive-displacement compressor）是依靠压缩腔的内部容积缩小来提高气体压力的压缩机。【2】动力式压缩机是一种流体机械，其压力升高与气体的流动是同时产生的。在旋转的叶片的作用下，流动的气体被加速到最高的速度，此后强迫它扩张减速，气流的速度转化为压力。【3】动力式压缩机和容积式压缩机相比有一个特点：哪怕工作压力有很小的变化，都会引起很大的流量变化。【3】
容积式压缩机又可分为两大类：往复式压缩机（reciprocating）、回转式压缩机（rotary）。【1】往复式压缩机是靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机。【2 5.3】回转式压缩机是通过一个或几个部件的旋转运动来完成压缩腔内部容积变化的容积式压缩机。【2. 5.7】
往复式压缩机可细分为以下子类型：【1】
(1) 膜式压缩机（diaphragm compressor）：依靠膜片变形而引起气缸容积改变的压缩机。【2 5.17】
(2) 单动压缩机（Single-Acting）
(3) 双动压缩机（Double-Acting）
回转式压缩机可细分为以下子类型：【1】
(1) 滑片式压缩机（sliding vane compressor）：依靠偏心转子和转子槽内滑动的一个或几个滑片在圆柱形气缸内作回转运动而实现气体压缩的压缩机。【2 5.9】
(2) 滚动活塞式压缩机（rolling-piston compressor）依靠偏心安设在气缸内的旋转活塞在圆柱形气缸内作滚动运动和一个与滚动活塞相接触的滑板的往复运动实现气体压缩的压缩机。【2 5.8】
(3) 螺杆式压缩机（screw compressor）用一个或两个带螺旋槽的转子(螺杆)在气缸内旋转使气体压缩的压缩机。【2 5.12】
(4) 涡旋式压缩机（soroll compressor）：由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。【2 5.16】
(5) 液环压缩机（liquid ring compressor）
动力式压缩机也可分为两大类：离心式压缩机（centrifugal）和轴流式压缩机（axial）。【1】离心式压缩机依靠叶轮对气体作功使气体的压力和速度增加，而后又在扩压器中将速度能转变为压力能。【2 5.15】离心式压缩机采用的离心风机（centrifugal fan）由转子或叶轮、扩压器和蜗壳组成，气流径向流过叶轮，风机用皮带传动或直联。【2 5.32】轴流式压缩机采用的轴流风机（axial fan）由叶轮、固定叶片和机壳组成的，气流沿轴向流动，风机用皮带传动或直联。【2 5.33】
参考：
【1】Gas compressor http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_compressor
【2】JB/T 7249-1994 制冷设备 术语
【3】动力式压缩机的概述与原理 http://www.denaircompressor.com/jszc/kyjcjwt/369.html
【4】轴流压缩机 http://www.hudong.com/wiki/轴流
制冷原理首先可分为：非循环式、循环式两大类。【1】
非循环式的典型例子是冰融化制冷，而常见的工业制冷方法均为循环式。【1】
循环式制冷指借助外力（例如电力），将热量从低温处取出，并释放到高温处。此过程类似于水泵耗电将水从低处抽到高出，因此采用循环式制冷方法的机器被称为热泵（Heat pump）。【1】
循环式制冷方法又可分为蒸汽循环制冷（Vapor cycle）、气体循环制冷（Gas cycle）和斯特林循环（Stirling cycle）。其中蒸汽循环制冷又可细分为蒸汽压缩循环制冷（Vapor-compression refrigeration）和蒸汽吸收循环制冷（Vapor-absorption refrigeration）。【1】
蒸汽压缩循环制冷是最常用的制冷方法，此过程依赖制冷剂（refrigerant）的相态（phase）循环变化，其理论原型被称为卡诺热机（Carnot heat engine）。蒸汽压缩循环的过程是：【3】
1、压缩机（compressor ）将常压制冷剂蒸汽等熵（constant entropy）过热（superheated）压缩为高压气体；
2、冷凝器（condenser）将过热压缩的制冷剂蒸汽冷凝为高压液体
3、高压液态制冷剂通过膨胀阀（expansion valve，也称为节流阀throttle valve）转变为气态（一般一半左右的制冷剂转化为气态，其余仍保持液态）
4、液态、气态混合的制冷剂通过蒸发器（evaporator），全部气化并吸热，冷却空气或载冷工质。此后新循环开始。
常见的压缩机类型有：活塞式（reciprocating）、回转式、螺杆式、离心式（Centrifugal）。【6】
冷凝器按其冷却介质不同，可分为：水冷式、空气冷却式、蒸发式。【7】
蒸发器按其被冷却介质的种类不同，可分为：冷却液体载冷剂的蒸发器、冷却空气的蒸发器【7】
蒸汽吸收循环制冷与蒸汽压缩循环制冷区别在于循环中的压缩步骤。在蒸汽吸收循环制冷中，吸收器（absorber）代替了压缩机。在吸收器中制冷剂溶解于特定的溶剂（absorbent）中，此溶液经过液体泵加压为高压液体，之后溶液通过发生器（generator）并借助外部热力，高压制冷剂气体从溶液中分离。蒸汽吸收循环制冷的能效比（coefficient of performance，COP）远低于蒸汽压缩循环制冷，因此蒸汽吸收循环制冷一般作为余热回收的设备。常见的制冷剂-溶剂组合有：氨（ammonia，NH3）-水、水-溴化锂（lithium bromide）【3】
气体循环制冷，指制冷剂为气体，且在制冷循环中无相态（phase）变化的制冷方法。气体循环制冷中，不需要冷凝器和蒸发器，取而代之的是高温气体-低温气体间的热交换。气体循环制冷的效率低于蒸汽循环制冷，应用较少，主要应用在装备涡轮引擎的飞机的制冷系统中，因为涡轮引擎可产生大量压缩气体。【3】
斯特林循环制冷无大规模应用，因此暂不介绍。
参考：
【1】Refrigeration http://en.wikipedia.org/wiki/Refrigeration
【2】制冷设备 http://baike.baidu.com/view/25099.htm
【3】Heat pump and refrigeration cycle http://en.wikipedia.org/wiki/Heat_pump_and_refrigeration_cycle
【4】Vapor-compression refrigeration http://en.wikipedia.org/wiki/Vapor-compression_refrigeration
【5】Entropy http://en.wikipedia.org/wiki/Entropy
【6】制冷压缩机 http://218.13.33.145/jidian/jiaocheng-3/zhilengjishu/Unit%203/lesson%201.htm
【7】冷凝器与蒸发器 http://218.13.33.145/jidian/jiaocheng-3/zhilengjishu/Unit%204/lesson%201.htm
【8】蒸发式冷凝器 http://www.hudong.com/wiki/蒸发式冷凝器
【9】典型的氨制冷系统 http://218.13.33.145/jidian/jiaocheng-3/zhilengjishu/Unit%206/lesson%201.htm
【10】吸收式制冷 http://218.13.33.145/jidian/jiaocheng-3/zhilengjishu/Unit%209/lesson%201.htm
