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第十一章 制冷（致冷）循环 本章基本知识点 1. 熟练空气和蒸汽压缩制冷循环的组 成、制冷系数的计算及提高制冷系数 的方法和途径。 2.了解吸收制冷、蒸汽喷射制冷及热泵 的原理。 动力循环与制冷（热泵)循环 制冷（热泵)循环 输入功量（或其他代价），从低温 热源取热 动力循环 输入热,通过循环输出功 热泵循环 输入功量（或其他代价），向高温 热用户供热 正循环 逆循环 逆循环 制冷循环和制冷系数 Coefficient of Performance T0环境 T2冷库 卡诺逆循环 q1 q2 w T s T2 T0 T0不变, T2 C T2不变, T0 C 热泵循环和供热系数 Coefficient of Performance T1房间 T0环境 卡诺逆循环 q1 q2 w T s T2 T0 T1不变, T0 C T0不变, T1 C T1 制冷能力和冷吨 生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量大小 制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取 走的热量(kJ/s)。 商业上常用冷吨来表示。 1冷吨：1吨0C饱和水在24小时内被冷冻 到0C的冰所需冷量。 水的凝结（熔化）热 r =334 kJ/kg 1冷吨=3.86 kJ/s1美国冷吨=3.517 kJ/s 制冷循环种类 空气压缩压缩 制冷 压缩压缩 制冷 蒸汽压缩压缩 制冷 吸收式制冷 制冷循环环 吸附式制冷 蒸汽喷喷射制冷 半导导体制冷 热热声制冷 111 空气压缩制冷循环 冷却水 膨胀机 压缩机 冷藏室 冷却器 3 2 14 空气压缩制冷循环过程 四个主要部件；工质：空气 1 2 绝热压缩 p T 2 3 等压冷却 向环境放热，T 3 4 绝热膨胀 T T1 （冷库） 4 1 等压吸热 T T1 理想化处理：理气； 定化热; 可逆； pv图和Ts图 1 2 绝热压缩 2 3 等压冷却 3 4 绝热膨胀 4 1 等压吸热 p v 32 1 4 T s T2 T0 1 2 3 4 逆勃雷登循环 s s p p 制冷系数 T s 1 2 3 4 空气压缩制冷循环特点 优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。 缺点： 1. 无法实现 T ， C 2. q2=cp(T1-T4)，空气cp很小， (T1-T4)不 能太大， q2 很小。 若(T1-T4) 3. 活塞式流量m小，制冷量Q2=m q2小， 使用叶轮式，再回热则可用。 pv图和Ts图 p v 32 1 4 T s T2 T0 1 2 3 4 11-2 蒸气压缩制冷循环 水能用否？ 0C以下凝固不能流动。 一般用低沸点工质，如氟利昂、氨 沸点： 水100C R22- 40.8C R134a THR01 - 26.1C - 30.18C 空气压缩制冷循环装置 冷却水 膨胀机 压缩机 冷藏室 冷却器 3 2 14 蒸气压缩制冷循环的计算 T s 1 2 3 4 5 蒸发器中吸热量 冷凝器中放热量 制冷系数 两个等压，热与功均与焓有关 lnp-h图 lnp-h图及计算 T s 1 2 3 4 5 lnp h 1 2 3 4 5 过冷措施 T s 1 2 3 4 5 lnp h 1 2 3 4 55 4 不变 4 5 工程上常用 11-3 热泵 q2q2 q1 q1 ww T2 T0 T0 T1 制冷 系数 制热 系数 制冷 热泵 热泵lnp-h图及计算 T s 1 2 3 4 5 lnp h 1 2 3 4 5 主要供暖方式 热用户 燃煤、燃气 锅炉 集中供热 直接电采暖 （蓄热锅炉 、 地板辐射、 电热膜） 热泵（空气 源、水源） 能量利用系数 直接电 100% 电厂 发电33% 损失67% 房间33% 锅炉100% 锅炉 效率70% 房间70% 损失30% 热 泵 热泵100% 电厂 发电33% 损失67% 66% 房间99% COP=3 11-4 吸收式制冷循环 利用溶液性质 压缩制冷循环以消耗机械功为代价 吸收式制冷以消耗热量为代价 溶液 = 溶剂 + 溶质 溶液T 溶液T 溶剂吸收溶质的能力 溶剂吸收溶质的能力 溶液浓度 溶液浓度 氨（溶质） + 水（溶