制冷原理与装置
冰蓄冷制冷循环原理与装置
冰蓄冷制冷循环原理与装置
1.原理
冰蓄冷制冷循环利用冰的相变过程来实现制冷。
当电力供应充足时，制冷机通过压缩工质循环系统将热量从室内环境转移到室外环境，实现空调供冷效果。
同时，利用低负荷时段的廉价电力将额外的热量用于冷却储存设备，将水冷却至冰点以下形成冰块。
在高峰时段，制冷机暂停工作，系统利用储存的冷量通过冰块将室内温度降低至所需温度。
冰块通过冰水回路，通过换热器与室内热量进行热交换，将室内热源吸热，使冰块熔化，同时将室内温度降低。
通过此种方式，无需一直运行制冷机，从而降低了耗电量和维护成本。
2.装置
冷媒循环部分由制冷机组、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等组成。
制冷机通过压缩工质循环系统将热量从室内环境转移到室外环境。
冷媒在蒸发器内吸收室内热量，变成气体，然后经过压缩，冷媒变成高温高压气体，释放热量到外界环境，然后通过膨胀阀，减压成低温低压气体，进入蒸发器循环。
蓄冷设备主要由冰蓄冷装置和换热器组成。
冰蓄冷装置包括冷水槽、冰块贮存器、冷却器等。
当低负荷时段的廉价电力供应充足时，制冷机将热量用于冷却储存设备，将水冷却至冰点以下形成冰块。
冷却水通过换热器与室内热量进行热交换，使冰块熔化，进行供冷。
总之，冰蓄冷制冷循环原理与装置通过充分利用低峰时段的廉价电力储存冷量，并在高峰时段供冷，从而实现了能源利用的最优化。
这种制冷方式不仅节约能源、降低耗电量，还能有效控制冷负荷，且具有较高的性
价比。
随着能源和环保问题的日益凸显，冰蓄冷制冷循环系统将成为重要的可持续发展解决方案之一。
制冷循环原理与装置-PPT文档资料
可将冷热端互换
体积和功率都可做得很小
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
半导体制冷的用途
方便的可逆操作
可做成家用冰箱，或小型低温冰箱 可制成低温医疗器具
可对仪器进行冷却
可做成零点仪
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
学习任务3、吸附式制冷循环
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
温差电现象
半导体材料内部结构的特点，决定 了它产生的温差电现象比其他金属要 显著得多，所以热电制冷都采用半导 体材料，亦称半导体制冷
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
当电偶通以直流电流时，P型半导体内
载流子(空穴)和N型半导体内载流子 (电子)在外电场作用下产生运动，并在 金属片与半导体接头处发生能量的传 递及转换。
a1—低温部分压缩机 a2—高温部分低压级压缩机 a3—高温部分高压级压缩机 b—冷凝器 c1、c2、c3—节流阀 d—蒸发器 d12 —冷凝-蒸发器 e1—低温部分气-液热交换器 e2—高温部分气-液热交换器 f—高温部分中间冷却器
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
高温部分为两级压缩循环、低温部分为 单级压缩循环组成的复叠式制冷循环lgp-h图
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
由两个单级系统组成的复叠式制冷机
a) 制冷循环系统
b) T-s图
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
由两个单级系统组成的复叠式制冷机模拟
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
高温部分为两级压缩循环、低温部分为 单级压缩循环的复叠式制冷循环系统原理图
制冷装置及原理
制冷装置及原理（一）2016-09-11工程设备部赛升药业工程设备部制冷制冷是指用机械的方法，从一个有限的空间内取出热量，使该空间的温度降低到所要求的程度，这个过程是靠热传递来完成的．人工制冷的方法很多，目前应用最广泛的是蒸汽压缩式制冷，其次是蒸汽吸收式制冷．蒸汽压缩式制冷是利用某些低沸点的液体，在汽化时能维持温度不便而吸收热量的性质来实现制冷．制冷循环：制冷系统是有制冷压缩机＼冷凝器＼节流装置＼蒸发器四个最基本部分，通过管道相连，形成一个闭合的系统．制冷剂在系统中不断的循环流动，通过相态的变化与外界进行热量交换，达到循环制冷的目的．工作原理是：液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量后，汽化成低压低温的蒸汽，被压缩机吸入，压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器，在冷凝器中向冷却介质（水或空气）方热冷凝为高压液体，经节流装置节流为低压低温液体，再次进行进入蒸发器吸热汽化．什么叫氟利昂氟利昂来自英语Ｆｒｅｏｎ的译音，从问世以来是美国杜邦公司制冷剂的商品明，以后为大家所习用．目前使用的氟利昂主要是甲烷＼乙烷和丙烷的附生物．氟利昂蒸汽或液体都是无色透明的，没有气味，大多数对人体无毒害，不易燃烧和爆炸．氟利昂和水的作用，随时间增长与金属共存时会慢慢发生水解，生成酸性物质，会腐蚀镁及其合金，因此，氟利昂制冷设备不能采用镁及含镁超过２％的镁＼锌和铝合金，否则会发生腐蚀．公司常用的制冷剂氟利昂12（CF2CL2，R12）是氟利昂制冷剂中应用较多的一种，CFC制冷剂，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。
R12具有较好的热力学性能，冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。
R12的标准蒸发温度为-29℃，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70℃的低温。
而对大型离心式压缩机可获得-80℃的低温。
近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。
氟利昂22（CHF2CL，R22）HCFC制冷剂，是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用。
制冷原理与装置
制冷原理与装置
制冷原理与装置指的是一种技术方法和设备，用来降低物体的温度。
通过控制热的流动，将热量从低温区域转移至高温区域，从而使低温区域的温度降低。
制冷原理基于热力学的规律，其中最关键的原理是压缩空气制冷原理。
该原理是通过压缩机将低温低压的制冷剂吸入，然后增加其压力和温度，使其变为高温高压气体。
随后，通过冷凝器使高温高压气体放出热量并冷却，变为高温高压液体。
接着，通过膨胀阀使高温高压液体变为低温低压液体，并进入蒸发器，吸收外界热量并蒸发。
最后，制冷剂再次进入压缩机循环再生，不断循环实现制冷效果。
制冷装置主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。
其中压缩机是整个制冷循环的核心部件，它负责将制冷剂循环进行压缩与膨胀，使制冷剂的温度和压力变化。
冷凝器是用来散热的装置，通过冷却制冷剂使其从气体转变为液体。
膨胀阀用来控制制冷剂的流量和压力，使制冷剂在通过膨胀阀后的压力和温度下降。
蒸发器是制冷装置中最重要的部件，通过吸收热量使制冷剂蒸发，从而实现制冷效果。
除了压缩空气制冷原理外，制冷原理还有多种其他方法，例如吸收式制冷、热泵制冷、磁制冷等。
不同的制冷原理适用于不同的场合和需求，但它们的基本原理都是通过控制热量传递来实现制冷效果。
制冷装置在工业生产、航空航天、医疗保健等领域具有广泛应用，为我们的生活和工作提供了极大的便利。
制冷原理与装置-制冷设备
制冷装置热交换设备的结构
第二节 制冷装置的换热设备
水冷式冷凝器 工作原理：用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放出的热量。
（一）冷凝器
特点：水在管内流动，制冷剂蒸气在管外凝结。 壳管式冷凝器的形式及适用场合： 立式壳管式冷凝器，适用于大型氨制冷装置； 卧式壳管式冷凝器，普遍使用大、中型氨或氟利昂制冷装置中。
干式壳管式蒸发器的特点是：
墙排管 顶排管 搁架式排管
冷却空气的干式蒸发器： 冷却自由运动空气的蒸发器：
2)冷却强制流动空气的蒸发器（又称冷风机）：
套片管
管：φ7～16mm紫铜管
管间距：25mm～35mm
翅片：铝箔，
δ＝0.1～0.4mm
翅片间距：2～4mm
风速：2.5～3.5m/s
传热系数：
节流机构的种类： 手动调节的节流机构 用液位调节的节流机构 用蒸汽过热度调节的节流机构 用电子脉冲调节的节流机构 不调节的节流机构 手动膨胀阀 手动调节的节流机构：一般称做手动节流阀。以手动方式调整阀孔的流通面积来改变向蒸发器的供液量，其结构与一般手动阀门相似。多用于氨制冷装置。
02
对于制冷剂液体主要在高压侧（冷凝器或高压贮液器）的制冷机，采用高压浮球阀。它的浮球感受冷凝器或高压贮液器的液位。当液位升高时，阀开大，增大蒸发器供液量；当液位降低时，阀关小，减少供液量。
水冷冷凝器计算举例
例：现有一台配用612.5FG压缩机的冷水机组，制冷剂为R22。额定工况t0＝2℃，冷凝温度tk＝40℃，冷却水进口温度tw1＝31℃，制冷量Q0＝340KW，试为该机组设计一台卧式水冷冷凝器。
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例：制冷量Q0＝2.8KW，空气的进口参数：干球温度t1＝27℃，
制冷原理与装置二思考题(带答案-排版)
制冷原理与装置二思考题第一章1 制冷与空调装置由几部分组成？试举例说明。
答：P1制冷与空调装置是将制冷设备和耗冷设备组合在一起的装置。
它除了制冷主机、辅机及由连接管道组成的制冷系统外，还包括与建筑、结构相适应的给水排水、采暖通风、机械传送、电力照明及自动控制等系统。
举例说明：空调制冷装置由制冷、冷风或冷水系统等组成。
2 制冷与空调装置中可以利用的新能源有哪些？试举一例，说明其结构组成和工作原理。
答：P2可以采用的新能源：风能、海洋能、太阳能等。
举例说明：太阳能（吸附式制冷）: 所谓太阳能制冷，就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。
热媒水的温度越高，则制冷机的性能系数(亦称COP)越高，这样空调系统的制冷效率也越高。
太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成；吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成。
吸收式制冷是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来进行的，这两种物质在同一压强下有不同的沸点，其中高沸点的组分称为吸收剂，低沸点的组分称为制冷剂。
当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水加热后，溶液中的水不断汽化；水蒸气进入冷凝器，被冷却水降温后凝结；随着水的不断汽化，发生器内的溶液浓度不断升高，进入吸收器；当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目的；在此过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收，溶液浓度逐步降低，由溶液泵送回发生器，完成整个循环。
3 何谓冷藏链？组成食品冷藏的主要环节有哪些？答：P2冷藏链是指食品从产地进行冷加工后冷藏运输至冷藏库贮存，然后通过冷藏销售柜由市场进入家用冰箱。
组成环节：采集、加工、冷冻、运输、贮藏、零售到消费者等环节。
第四章1简述食品低温贮藏和气调贮藏保鲜的基本原理。
答：P39食品低温贮藏基本原理：微生物的生长繁殖需要一定的温度水分，微生物正常活动的温度范围为0-80℃，高温或低温都可以抑制或终止微生物的繁殖，甚至灭菌上述温度效果同样适用于酶。
制冷技术第四章 吸收式制冷循环
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机组特征
制 冷 原 理 与 装 置
单效制冷机使用能源广泛， 可以采用各种工业余热， 废热，也可以采用地热、 太阳能等作为驱动热源， 在能源的综合利用和梯级 利用方面有着显著的优势。 而且具有负荷及热源自动 跟踪功能，确保机组处于 最佳运行状态。 单效制冷机的驱动热源为 低品位热源，其COP在 0.65-0.7. 如果业主具备 高品位的热源，应选择远 大直燃机或蒸汽双效制冷 机，其COP在1.31以上。
2
MLiBr /MH O MLiBr 100%
2、溶液的摩尔分数
制 冷 原 理 与 装 置
溶液中某一组分的摩尔分数为
i Ni /N1 N2 Nn 100%
ni M i / M
双组分的吸收式制冷工质对是一种二元溶 液，其摩尔分数 是以溶液中溶质的摩尔百 分数表示的。 溴化锂溶液的摩尔分数为
a qmf (qmf qmd ) r a
令 qmf qmd qmf qmd ( qmf qmd 1) r
a，则
a
r a
r
循环倍率a: 表示发生器中每产生1kg水蒸气需要 的溴化锂稀溶液的循环量 放气范围： ξ r- ξ a
三、双级与双效溴化锂吸收式循环
制 冷 原 理 与 装 置
NLiBr /( NH O NLiBr ) 100%
2
3.
制 冷 原 理 与 装 置
溶液的相平衡
(1)气液相平衡
双组分的吸收式制冷工质对气液相平 衡状态方程式为
F p, T , 0
（2）溶液的p—t图
制 冷 原 理 与 装 置
溴化锂溶液的p—t图，图中标出等质量 分数线簇，左侧的 0 线代表水的特 性，并标出了水的饱和温度 t’。
制冷原理与装置
2、制冷剂的特性与选择
说明：从最早的乙醚、到氨、到氟利
昂、到现在的环保制冷剂，制冷剂对 制冷技术的发展有很大的影响。 3、制冷设备的结构及特点
说明：制冷设备是制冷技术在实际工
程中，实现制冷目的的关键所在。制 冷设备结构性能的好坏，对制冷装置 的影响是显而易见的。
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火箭推力系统与高能物理 所有大型的发射的飞行器均使用液氧作氧 化剂；宇宙飞船的推进也使用液氧和液氢； 观察研究大型粒子加速器产生的粒子的氢泡 室要用到液氢。
LHC-CERN 27km超导磁 体过冷态超 流氦冷却
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第一章 制冷的热力学基础
§1-1 相变制冷 ★ §1-2 绝热膨胀制冷 ★ §1-3 制冷热力学特性分析 ★
1951年半导体制冷技术的开发、应用为制
冷技术又开拓了一个新领域，它对卫星、 激光、航天技术等高科技的进一步发展， 提供了一定的技术保证。
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四、国内发展概况（简介） 解放前冷库容量不足三万吨。解放后有
了较大的发展，1954年研制成功第一台 制冷压缩机，1959年冷库容量达到35万 吨，1967试制成功蒸汽喷射式制冷机， 1968年第一台吸收式制冷机问世，1971 年第一台螺杆式式制冷压缩机问世， 1982年冷库容量达到250万吨。
等）为工质，通过对其压缩，然后对这些高
压气体进行绝热膨胀（或绝热放气），从而
获得温度很低的液化气体。
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三、制冷技术的研究内容 1、各种制冷方法、制冷原理和制冷系统
说明：制冷方法很多，简介普冷范围常用
的四种制冷方法，重点讲解蒸汽压缩式制 冷的基本原理、制冷循环及其热力计算方 法、制冷剂的特性与选择以及制冷设备的 结构特点和传热计算。制冷系统在本课程 的设备部分作总体介绍，详细内容留待后 续课程《制冷装置设计》讲解。
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制冷原理与装置
制冷原理与装置
制冷是指通过某种技术手段，把具有一定温度的物质从一个环境
转移到另一个环境，使其温度降低，从而实现制冷的目的。
制冷技术
已广泛应用于家庭、商业和工业领域。
那么，什么是制冷原理和制冷
装置呢？下面将为大家介绍。
制冷原理
制冷原理主要包括蒸发冷却、压缩制冷、吸收制冷和磁制冷等。
其中，蒸发冷却是最常用的制冷原理之一。
它的基本原理是通过我们
常说的“蒸发热吸收热”的过程来吸收空气中的热量，从而实现降温
的效果。
当液体蒸发时，需要吸收相应的能量，这导致周围环境的温
度下降。
因此，蒸发冷却被广泛应用于我们日常生活中的空调、冰箱、汽车冷却系统等。
压缩制冷则是通过机械装置把制冷剂压缩，使其温度升高，再通
过冷凝器将热量散发出去，从而使制冷剂温度降低。
经过膨胀阀后，
制冷剂温度会进一步降低，从而实现制冷效果。
吸收制冷则是利用吸
收剂与制冷剂之间的化学反应来实现降温效果。
磁制冷则是利用磁场
的变化来实现冷却效果，该技术被广泛应用于超导电磁体和高能物理
研究中。
制冷装置
制冷装置主要包括压缩式制冷装置、吸收式制冷装置、液化制冷
装置等。
其中，压缩式制冷装置是最为常见的制冷装置之一。
它包括
压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等四个部分。
压缩机用于将制冷剂
压缩，使其温度升高，冷凝器用于将制冷剂的热量散发出去，膨胀阀
用于调节制冷剂的压力，使其温度下降，蒸发器用于吸收周围环境的
热量，实现制冷效果。
吸收式制冷装置则主要由吸收器、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等四
个部分组成。
吸收器和冷凝器用于吸收和散发制冷剂的热量，膨胀阀
用于调节制冷剂的压力，蒸发器则用于吸收周围环境的热量，实现降
温效果。
液化制冷装置主要是利用制冷剂的物理性质，将制冷剂液化后，
再将其再次蒸发，吸收周围环境的热量，实现制冷的效果。
常见的液
化制冷装置包括液氮制冷、液氢制冷和液氦制冷等。
总结
制冷技术在我们的日常生活、商业和工业生产等方面发挥着至关
重要的作用。
不同的制冷原理和制冷装置各有优缺点，我们在选择制
冷产品时需要根据实际需要进行选择。
在未来，对于制冷领域的发展，将会更加注重节能、环保和安全等技术创新。