制冷系统基本工作原理

1、温度是表示物体冷热程度的量度。温度是表示物体冷热程度的量度。工程上把单位面积上所受的垂直作用力称为压力。工程上把单位面积上所受的垂直作用力称为压力。热工基础知识-热量传递方式热工基础知识-热量传递方式（续）热工基础知识-热量传递方式（续）固体液体气体熔解凝固液化汽化升华固化 物质有三种集态：物质有三种集态：气态、液态、固态气态、液态、固态。物质集态的。物质集态的改变称为相变。相变过程中，由于物质分子重新排列改变称为相变。相变过程中，由于物质分子重新排列和分子热运动速度的改变，会吸收或放出热量，这种和分子热运动速度的改变，会吸收或放出热量，这种热量称作热量称作潜热潜热。 物质发生从质密态到质稀态

2、的相变时，将物质发生从质密态到质稀态的相变时，将吸收潜吸收潜热热；反之，当它发生由质稀态向质密态的相变时，；反之，当它发生由质稀态向质密态的相变时，放放出潜热。出潜热。 加热加热水水大气压大气压水沸腾水沸腾 水变成水蒸汽水变成水蒸汽 大气压大气压212F 大气压大气压容器内汽液共存容器内汽液共存212F 100C 100C 汽体液体水沸腾水沸腾压力锅防止蒸汽压力锅防止蒸汽逃逸。逃逸。液体表面压力升液体表面压力升高使液体的沸点高使液体的沸点升高升高1.208bar105C 水沸腾水沸腾0.008129bar4C 真空泵真空泵 制冷机制冷机高温热源高温热源THQCQHWQC+W=QH= QC /

3、W低温热源低温热源TC1 液体汽化制冷方法液体汽化制冷方法 蒸气压缩式制冷 蒸气吸收式制冷 蒸汽喷射式制冷 吸附式制冷 2 气体的节流效应和绝热膨胀制冷气体的节流效应和绝热膨胀制冷 3 其它制冷方法其它制冷方法 热电制冷 磁制冷 涡流管制冷 热声制冷 蒸发器蒸发器冷凝器冷凝器低压低压高压高压压缩机压缩机膨胀阀膨胀阀蒸气蒸气液体液体图3-1 压缩式制冷循环原理图四个必要组成部分四个必要组成部分: :压缩机冷凝器节流（膨胀）装置蒸发器蒸发器蒸发器冷凝器冷凝器低压低压高压高压压缩机压缩机膨胀阀膨胀阀蒸气蒸气液体液体耗电做功使低温低压冷媒气体耗电做功使低温低压冷媒气体变为高温高压气体变为高温高压气体向

4、空气放出冷媒的热量使向空气放出冷媒的热量使气态冷媒变为液态气态冷媒变为液态降低冷媒压力降低冷媒压力调整冷媒流量调整冷媒流量空气吸收冷媒的冷量使空气吸收冷媒的冷量使液态冷媒变为气态液态冷媒变为气态PITI蒸气压缩式制蒸气压缩式制冷系统的构成冷系统的构成作用：提升压力作用：提升压力低压（低温）气体被吸入压缩机并被压缩成高压（高温）气体。低压（低温）气体被吸入压缩机并被压缩成高压（高温）气体。 压缩机分为容积型和速度型两种压缩机分为容积型和速度型两种,速度型主要有离心式压缩机速度型主要有离心式压缩机,容积型可容积型可分为活塞式和回转式分为活塞式和回转式,其中回转式又包括滚动转子式其中回转式又包括滚动

5、转子式,滑片式滑片式,单螺杆单螺杆,双双螺杆和蜗旋式螺杆和蜗旋式. 从压缩机出来的高温制冷剂气体进入冷凝器，在一定压力下从压缩机出来的高温制冷剂气体进入冷凝器，在一定压力下释放热量变成液体。高温制冷剂在冷凝器中冷凝。释放热量变成液体。高温制冷剂在冷凝器中冷凝。液体经过节流装置使压力下降。液体经过节流装置使压力下降。孔板、热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管等孔板、热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管等液体制冷剂进入蒸发器蒸发为气体。液体制冷剂进入蒸发器蒸发为气体。制冷剂在蒸发器中吸收热量。制冷剂在蒸发器中吸收热量。（输送冷量）（输送冷量） 吸收式制冷利用溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气，在另一种条件

6、下又能吸收低沸点组分这一特性完成制冷循环。 目前吸收式制冷机多用二元溶液，习惯上称低沸点组分为制冷剂制冷剂，高沸点组分为吸收剂吸收剂。基本原理基本原理整整个系统包括两个回路：个系统包括两个回路： 制冷剂回路制冷剂回路 溶液回路溶液回路 间歇式吸附式制冷系统（太阳能制冷机）间歇式吸附式制冷系统（太阳能制冷机） 基本原理：高压气体通过膨胀机绝热膨胀时，对外输出功率，同时气体的温度降低 A 压缩机 B 空气冷却器 C 膨胀机 D 制冷室定压循环空气制冷机系统 珀尔帖效应基本原理 1.热电制冷热电制冷热电制冷的原理：热电制冷的原理： 磁致冷首先是给磁体加磁场，使磁矩按磁场方向磁致冷首先是给磁体加磁场，

7、使磁矩按磁场方向齐排列（磁熵变小），然后再撤去磁场，使磁矩齐排列（磁熵变小），然后再撤去磁场，使磁矩的方向变为紊乱（磁熵变大），这时磁体从周围的方向变为紊乱（磁熵变大），这时磁体从周围吸收热量，通过热交换使周围环境的温度降低，吸收热量，通过热交换使周围环境的温度降低，达到致冷的目的。也就是所谓磁致冷就是利用达到致冷的目的。也就是所谓磁致冷就是利用磁性体的磁矩在无序态和有序态之间来回交换的磁性体的磁矩在无序态和有序态之间来回交换的过程中，磁性体放出或吸收热量的冷却方法。过程中，磁性体放出或吸收热量的冷却方法。 热声制冷机基本原理 1 高温热源 2 热端换热器 3 热声板叠 4 冷端换热器 5 谐振管 6 低温热源热声制冷的概念是美国LosAl