在暖通空调设计领域,精准的单位换算是不可或缺的核心环节。本篇专题将系统性地介绍制冷与暖通工程中至关重要的10组单位换算公式,为专业人士提供实用参考。
01、温度参数的标准化转换
从基础温度单位换算入手,构建完整的温度体系转换框架
摄氏温标(°C)与华氏温标(°F)的互化关系
华氏温度值 = 32 + 摄氏温度值 × 1.8
摄氏温度值 = (华氏温度值 – 32)/ 1.8
开氏温标(K)与摄氏温标的基准转换
开氏温度值 = 摄氏温度值 + 273.15
02、压力系统的单位换算体系
建立多维度压力单位间的等值关系
MPa、kPa、Pa、bar四大压力单位的主从关系
1 MPa = 1000 kPa
1 kPa = 1000 Pa
1 MPa = 10 bar
1 bar = 0.1 MPa = 100 kPa
1标准大气压 = 101.325 kPa = 1 bar = 1公斤力/平方厘米
bar、kPa与PSI的交叉换算
1 bar = 14.5 PSI
1 PSI = 6.895 kPa
mH₂O压力单位换算
1 kg/cm² = 9.8 × 10⁴ Pa (约等于 10⁵ Pa) = 10 mH₂O = 0.98 bar = 0.098 MPa
1 Pa = 0.102 mmH₂O = 1.02 × 10⁻⁴ mH₂O
1 mH₂O = 9.8 × 10³ Pa = 9.8 kPa
03、风量与体积流量的换算规范
建立国际标准与国际单位制间的风量换算体系
1 CFM(立方英尺/分钟)= 1.699 m³/h = 0.4719 L/s
1 m³/h = 0.5886 CFM
1 L/s = 2.119 CFM
1 fpm(英尺/分钟)= 0.3048 m/min = 0.00508 m/s
04、制冷量与功率的工程换算
构建制冷性能参数的标准化换算关系
1 kW = 1000 W
1 kW = 860 kcal/h(大卡/小时)
1 W = 1 J/s(焦耳/秒)
1 TR(冷吨)= 3024 kcal/h = 3517 W(制冷量)
1 Btu(英热单位)= 0.252 kcal = 1055 J
1 Btu/h(英热单位/小时)= 0.252 kcal/h
1 Btu/h = 0.2931 W(制冷量)
1 Btu/h(千英热单位/小时)= 0.2931 kW(制冷量)
1 HP(电)= 0.75 kW(电)
1 kW(电)= 1.34 HP(电)
1 RT(冷量)= 3.517 kW(冷量)
1 kW = 0.2843 RT = 860 kcal/h = 3.412 × 10⁻³ MBtu/h(百万英热单位/小时)
1 kcal/h = 1.163 W
05、关键工程计算公式
1、膨胀阀选型计算:冷吨值 + 1.25%余量
2、压机功率匹配:1匹(P)= 0.735 kW
3、制冷剂充注量计算:制冷量(kW)÷ 3.516 × 0.58
4、风冷机水流量计算:制冷量(kW)÷ 温差 ÷ 1.163
5、水冷螺杆机冷水流量计算:制冷量(kW)× 0.86 ÷ 温差
6、水冷螺杆机冷却水流量计算:(制冷量kW + 压机功率)× 0.86 ÷ 温差
(特别说明:制冷剂充注量计算需考虑制冷剂特性与设备特性差异,不同制冷剂及设备类型需采用差异化计算系数。本公式适用于特定制冷剂与标准设备配置的参考计算。)
06、管径选择与制冷效能关系
(1)空调系统管径配置
1.5 mm²铜管适用范围:12A-20A(2650~4500W),对应1P~2P系统
2.5 mm²铜管适用范围:20-25A(4500~5500W),对应2P系统
4 mm²铜管适用范围:25-32A(5500~7500W),对应2P~3P系统
6 mm²铜管适用范围:32-40A(7500~8500W),对应3P~4P系统
(2)螺杆机组管路配置
(3)模块机组管路配置
07、制冷量计算方法
(1)空气换热量计算
备注说明:
(1)标准计算公式:
Q_T = Q_S + Q_L
Q_T = ξL(λ₂ – λ₁)
(2)计算模型说明:
Q_L = r ξL(W₂ – W₁)
(注:r为水的汽化潜热系数,20℃条件下约为2450 kJ/kg,实际应用中需根据具体工况调整,此处示例值600kJ/kg仅供参考)
(2)水流量与冷却塔容量估算
注:上述计算公式具有互逆性,可用于反向推算
即:已知冷冻/冷却水流量及温差,可反推制冷/制热量
冷却塔容量估算方法
08、水管系统工程设计计算
(1)冷凝水排放管计算
(2)水管管径选择
(3)水管流速标准
(4)流量阻力损失查询
09、冷库冷负荷估算方法
备注说明:实际工程中冷库负荷估算值可能略高于表格数据,常规配置范围35~110W/ ㎡ ,具体数值需根据建筑容积、层高等因素综合确定;
10、空调系统设计参数标准
备注说明:密闭空间空调系统新风量建议值,标准配置为30 m³/h/人(每人每小时30立方);