能源动力装置基础_黄树红_制冷原理与空气调节

2．氟利昂 定义：饱和碳氢化合物中的氢原子被氟、氯、溴部分或全部 目前主要是甲烷和乙烷的衍生物。 根据烷烃类化合物的氢原子被氟、氯、溴所取代的情况， CFC：若在分子中只有氯、氟、碳原子这类氟利昂称氯 氟 HCFC：若在分子中除氯、氟、碳以外还有氢原子，称氢氯氟 HFC：如果分子中没有氯原子，称氢氟烃。 由于氯原子对大气层的臭氧层有破坏作用，CFC全世界将于
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3．饱和碳氢化合物： 如乙烷、丙烷、异丁烷等，它们的代号表示方法与氟利昂 4．混合制冷剂： 1）共沸混合制冷剂 定义：由两种或两种以上不同制冷剂，按一定比例相互混
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命名：以R5开头，其后的两位为该制冷剂获得命名的先
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2．氨－水
氨－水是吸收式制冷机最早使用的一种传统 工质对，工业用大型低温吸收式制冷机，充有氢气的小型扩散－ 氨作为一种制冷剂具有较好的热力性质，蒸发潜热大、压力适中、导 在常温下，氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体，且极易溶于
氨溶解在水中大部分是呈氨分子状态存在的，故很容易从水中逸出，
珀尔帖效应：当直流电通过两种不同导体组成的回路时，结点 上将产生吸热或放热现象，这就是珀尔帖效应。由珀尔帖效应 产生的热流量称为珀尔帖热。珀尔帖效应是热电制冷的理论基 础。
汤姆逊效应：电流通过具有温度梯度的导体时，导体将吸收或放 出热量。这就是汤姆逊效应。由汤姆逊效应产生的热流量称为汤 姆逊热。
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蒸发温度对性能的影响
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容积式制冷压缩机及机组的名义工况
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热泵型压缩机及机组的名义工况
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制冷压缩机冷凝机组的工况
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原理与空气调节
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 概述 制冷基本理论 单级蒸气压缩制冷循环 制冷剂与载冷剂 吸收式制冷机的工作原理 热电制冷 空气品质与空气处理 空调系统 空调系统中的热泵技术 典型的低温气体液化循环
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冷剂与载冷剂
一、 制冷剂
制冷剂：制冷机中实现制冷循环的工作介质，又称制冷工 它在制冷系统中循环流动，利用自身的状态变化来达到 制冷剂很重要，影响制冷机性能、大气环境等。 制冷领域的一个重要面。
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（一）对制冷剂的要求
（1）临界温度高，在常温下能液化。 （2）适用的饱和压力 ，冷凝压力不宜过高，蒸发压力 最好不低于大气压力。 （3）汽化潜热大，以减少系统中的制冷剂循环量。 （4）气体比容要小，以减少压缩机的几何尺寸。 （5）导热系数大，以提高换热器的传热系数。 （6）绝热指数小，以减少压缩机功耗和降低排气温度。 （7）粘度小，以减小流动阻力。 （8）液体比热小，以减小节流损失。 （9）循环的热力学完善度尽可能大。 （10）化学稳定性好 ，不与金属发生作用，不与润滑 油起化学反应，高温下不分解。 （11）不燃烧，不爆炸，对人体无害。
1．理想化条件 ①、蒸发过程、冷凝过程都是等压、等温过程。 ②、压缩过程是定熵过程，并且吸入的是x=1的 干饱和蒸气。 ③、冷凝器出口状态为饱和液体状态。 ④、节流过程是等焓过程。 ⑤、在各段连接管路中，制冷剂不发生状态变 化。
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2．在压-焓图上的表示法
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3）气体涡流制冷 ：高压气体经涡流管膨胀后被分离成冷、 气流复热即可制取冷量。
4）热电制冷
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蒸气压缩制冷循环
一、蒸气压缩式制冷
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（一）、制冷剂的压焓图
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（二）、理想制冷循环（理论循环）
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（二）制冷剂种类及代号 目前在制冷与空调中常用的制冷剂有下列几类： 1．无机化合物，如水、氨、二氧化碳等。 无机化合物的编号规定为R7＋无机化合物的分子 量。
NH3 ：R717 H2O ：R718
CO2 ：R744
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（二）溴化锂制冷机的工作原理 收式制冷机的工作原理
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收式制冷机的工作原理
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燃式溴化锂
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2．主要缺点 1）腐蚀性强。溴化锂水溶液对普通碳钢有较强的腐蚀性。 2）气密性要求高。
直燃式溴化锂制冷机特点： 1）燃烧效率高，对大气环境污染小。燃气与燃油的燃 烧产物中所含的HOx和NOx低，允许在闹市区对环 保有严格要求的场合使用。 2）一机多用。可供夏季空调、冬季采暖，兼顾提供生 活热水之用，使用方便。 3）体积小，用地省。无需锅炉房，减少了基建费用。 4）可实现能源消耗的季节平衡。夏天空调用电紧缺而 煤气消耗降低，可减少夏季的电耗，增加煤气耗量 ，弥补季节性的不平衡。
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命名： 饱和碳氢化合物分子量通式为CmH2m+2 ， 氟利昂通式将变为CmHnFxCLyBrz ， 式中：n+x+y+z=2m+2 代号：R (m-1)(n+1)(x)Br(z) 。 注意：1、如果不含溴原子，即z=0，则Br(z)可省略 。
2、若(m-1)=0时，则“0”亦略去 。 如： CF2Cl2 ：R12； 属于CFC类 CHF2Cl ：R22； 属于HCFC类 C2H2F4 ：R134a； 属于HFC类
二、 制冷的基本方法
1）相变制冷：利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温 物体吸取热量的过程。 液体气化、水冰或溶液冰的熔化、干冰升华
2）气体膨胀制冷：利用高压气体的绝热膨胀以达到低温， 膨胀机膨胀：气体温降大，制冷量大，效率高 节流阀膨胀：温降小，制冷量小 ，效率低。
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节 概
述
制冷 ：从低于环境温度的物体中吸取热量并将其转移给环 制冷技术：研究采用人工方法制取低温的原理、设备及其应 冷和热的概念是相对的 。 在制冷技术中，冷和热都是与周围环境介质（空气或水） 人工制冷就是借助于制冷机，以消耗机械能、电磁能、热
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制冷机:指完成制冷循环所必需的机器和设备的总和。 蒸汽压缩式制冷机中就包括制冷压缩机、冷凝器、 蒸发器、节流机构等 。 吸收式制冷机中则包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸 收器、节流机构以及泵等。 机器：在制冷机中通常将消耗电能的、有机械运动的 制冷压缩机、泵等。 制冷设备：除机器以外的、其余的换热器及其他辅助 设备。冷凝器、蒸发器、储液器等。 制冷装置：将制冷机与消耗冷量的设施结合在一起。 如冰箱、冷库等。
二、热电制冷原理
在半导体材料中，n型材料有多余的电子，有负温差电势。p
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系统间的类似
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四、基本计算 珀尔贴热 珀尔贴系数
Qp I
a p an T
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第五节吸收式制冷机的工作原理
一、 基本原理与制冷工质对 （一）吸收式制冷原理
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（二）吸收式制冷机常用工质
1．水－溴化锂
溴化锂作为吸收剂，水作为制冷剂。
水作制冷剂有许多优点，如气化潜热很大、易得、无毒、无味、不
缺点是蒸发压力低、水蒸气比容又很大。此外，水在0C就会结冰，用 溴化锂极易溶解于水成为溴化锂溶液。在常温下溴化锂溶液的饱和浓 吸收剂的比热越小越好。这可以减少发生器中加热溶液所需的热量，
2）非共沸混合制冷剂 定义：由两种或两种以上不同制冷剂按任意比例混合而成 露点，泡点，滑移温度。
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二、 载冷剂
载冷剂：在间接冷却的制冷装置中，将被冷却物体或空间中 优点：可使制冷系统集中在较小的场所，因而可以减小制冷 缺点：系统比不用载冷剂时复杂，且增大了被冷却物体和制 常用的载冷剂有水、氯化钠、氯化镁、氯化钙水溶液；有机
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从环境温度到绝对零度只有约300度的温度差。 根据人工制冷所能达到的低温范围，将人工制冷划分为普通 普通制冷：从环境温度到120K（－153℃）； 低温制冷：从120K到0K；低温 深度制冷: 120K~20K； 低温制冷: 20K~0.3K； 超低温制冷: <0.3K. 制冷与低温在获得低温的原理、方法、系统与设备以及所采
第六节 热电制冷
一、热电效应
在无外磁场存在的情况下，固体的热电效应包括：导热，焦耳 热，塞贝克效应，帕尔帖效应和汤姆逊效应。 塞贝克效应：由两种不同导体组成的回路中，如果导体的两个 结点存在温度差，则回路中将产生电动势E，这种现象称为塞 贝克效应或温差电效应。这个电动势称为塞贝克电动势或温 差电动势。
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制冷基本理论
一、 制冷的热力学基础 制冷系统是利用逆向循环的能量转换系统