制冷技术基础知识介绍
第一章-制冷技术基础
第一章 制冷技术基础
第三节 制冷的基本原理
三、半导体式制冷原理
图1-5 半导体制冷器电偶对的工作原理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一章 制冷技术基础
第一章 制冷技术基础
第一节 热力学基本参数
图1-1 真空联程压力表
第一章 制冷技术基础
第二节 传热学基础
一、 物质的相变 二、描述物态相变的物理量 三、热能、热量、制冷量 四、热力学定律 五、显热和潜热 六、热传递 七、热力循环与节流 八、制冷循环的状态术语
第一章 制冷技术基础
第二节 传热学基础
一、 物质的相变
图1-2 物质状态的变化
第一章 制冷技术基础
第二节 传热学基础
二、描述物态相变的物理量
(1)汽化和液化 物质由液态转化为气态的过程叫做汽化；从气态转 化为液态的过程叫做液化。
(2)熔解和凝固 物质从固态变为液态的过程叫做熔解；从液态变为 固态的过程叫做凝固。 (3)升华和凝华 固体不经过液体而直接变成气体的过程叫做升华； 反之，由气体直接变为固体的过程叫做凝华。
第一章 制冷技术基础
第一节 热力学基本参数
(3)热力学温标 把物质中的分子全部停止运动时的温度定为绝对零 度(绝对零度相当于-273.15℃)，以绝对零度为起点的温标叫做热力 学温标。 (4)三种温标间的换算关系：
2.压力
(1)压力的单位
第一章 制冷技术基础
第一节 热力学基本参数
1)国际单位制：国际上规定：当1m2面积上所受到的作用力是1N时， 此时的压力为1Pa，1Pa＝1N／m2。 2)标准大气压：标准大气压是指0℃时，在纬度为45°的海平面上， 空气对海平面的平均压力。 3)工程制单位：工程制单位是工程上常用的单位，一般采用千克力／ 厘米2(kgf／cm2)作单位。 4)液柱高单位：空调技术中常用液柱高度作为单位，如毫米汞柱(mmH g)、毫米水柱(mmH2O)。
项目一 制冷技术的基础知识
（2） 冷凝 1）物质的集态从气态变成液态叫冷凝，又称 为液化。冷凝过程会放出热量。 2） 气体液化的条件 是降低温度和增大压力。 有效的方法是提高压力。电冰箱制冷系统是采 用压缩机和毛细管来提高冷凝压力的。
2．湿蒸气 （1）湿蒸气 饱和蒸气与饱和液体的混合物，称为湿蒸气。制冷剂在蒸发器和 冷凝器中，进行的气液集态转变过程中，饱和液体与饱和蒸气是 同时存在的。 （2）干蒸气：完全不含饱和液体的饱和蒸气称为干蒸气。 （3）干度：湿蒸气中饱和蒸气的含量，用湿蒸气的干度X表示。 用mv和mw分别代表湿蒸气中所含饱和蒸气与饱和液体的质量， 则湿蒸气的干度值
五、 气液集态变化
1. 物质的状态 在自然中，物质的状态通常是固态、液态和气态。在一定的条件下， 这3种物态之间可以相互转化，此转化过程叫做相变。物质从固态 变成液态叫融解（熔解），融解过程要吸收热量；而物质从液态变 成固态叫凝固，凝固过程会放出热量。物质从固态变成气态叫升华， 升华过程要吸收热量；而从气态变成固态叫凝华，凝华过程会放出 热量。 （1）汽化。物质的集态从液态转变成气态叫汽化，汽化过程要吸 收热量；汽化有蒸发和沸腾两种形式。 1）蒸发 蒸发是只在液体表面进行的汽化现象，它可以在任何温度 和压强下进行。 2）沸腾 是在一定压力下温度达到一定值时，在液体表面和内部都 剧烈进行的汽化现象。
项目一
制冷技术的基础知识
项目学习目标
知识目标
1. 正确认识和应用热力学基本概念。 2. 掌握物质的集态变化，了解湿蒸气、干蒸气、干度、过热蒸气、
过冷液体。 3.掌握热、显热和潜热的概念、热力学第一定律和第二定律在制冷
上的应用。了解焓和熵、制冷量、名义制冷量和能效比的概念。 4.掌握液体汽化法制冷常用制冷的种类、性质和要求，了解制冷剂
制冷基础知识
制冷基础知识——制冷剂制冷剂的命名与标识制冷剂的标识符号由字母“R”和它后面的一组数字和字母构成。
“R”是英语中制冷剂（refrigerant）的首字母，后面的数字则根据制冷剂的化学组成按一定规则编写。
▍无机化合物制冷剂：无机物制冷剂的符号是R7加上该物质的分子量的整数部分，例如氨的符号表示是R717。
▍氟利昂制冷剂：氟利昂的分子通式是CmHnFxClyBrz，其中，n+x+y+z=2m+2，简写为R(m-1)(n+1)(x)B(z)。
分子中含氯、氟、碳的完全卤代烃简称为“CFC”制冷剂，例如R12分子中含氢、氯、氟、碳的不完全卤代烃简称为“HCFC”制冷剂，例如R22分子中含氢、氟、碳而不含氯的卤代烃简称“HFC”制冷剂，例如R134a▍碳氢化合物制冷剂，简称“HC”制冷剂:a.饱和碳氢化合物，命名规则基本上和它的衍生物氟利昂一样。
例如：丙烷代号为R290：(分子式为C3H8，m=3，n=8，x=0，那么m-1=2，n+1=9)；但丁烷代号为R600是个例外（化学式为CH3CH2CH2CH3）；同素异构物在代号后面加字母a以示不同，如异丁烷代号为R600a（它的化学式为CH(CH3)3）。
b.非饱和碳氢化合物与他们的卤族元素衍生物的符号命名是先在R后面写上一个“1”，然后再按氟利昂编号规则书写“1”后面的数字，例如乙烯代号为R1150 （它的化学式是C2H4）。
c.环状有机物，是在R后面先写上一个“C”，然后按氟利昂的命名方法书写后面的数字。
如八氟环丁烷，它的化学式为C4H8，代号为RC318。
▍混合物制冷剂a. 共沸制冷剂，是由两种或两种以上互相混溶的单纯制冷剂按一定比例混合而成。
这种混合物在固定的压力下蒸发或者冷凝时，蒸发温度或冷凝温度保持不变，气相和液相的组分也保持不变，就好象单纯的制冷剂一样。
其代号规定为在R后面的第一个数字为5，其后的两位数字按混合工质命名的先后次序编写，最早命名的共沸制冷剂就记为R500，以后依次为R501、R502、R503等。
制冷知识基础
制冷知识基础制冷是一种将热能从低温物体传递到高温物体的过程，使低温物体的温度降低的技术。
它在生活中的应用非常广泛，如冰箱、空调、冷库等。
下面将介绍一些与制冷相关的基础知识。
1. 制冷原理制冷原理主要涉及热力学和热传导学的基本原理。
根据热力学第一定律，能量守恒，热量可以从高温物体传递到低温物体。
而根据热力学第二定律，热量自发地从高温物体流向低温物体，不会反向流动。
制冷过程中，一般采用制冷剂来传递热量，通过压缩制冷循环来实现。
2. 制冷循环制冷循环是制冷设备中最常用的一种工作原理。
它包括四个主要组件：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置。
首先，制冷剂在蒸发器中吸收外界的热量并蒸发，从而使周围环境温度降低。
然后，压缩机将低温低压的气体制冷剂压缩成高温高压的气体。
接着，制冷剂通过冷凝器释放热量，并在过程中冷凝成液体。
最后，制冷剂通过节流装置降压后重新进入蒸发器，循环往复。
3. 制冷剂制冷剂是制冷循环中的重要组成部分，它在制冷循环中起到传递热量的作用。
常见的制冷剂有氨、氟利昂等。
制冷剂选择时需要考虑其物理性质、环境影响和安全性等因素。
近年来，由于氟利昂等制冷剂对臭氧层破坏和温室效应的影响，需求环保制冷剂的研究和应用。
4. 制冷效率制冷效率通常用制冷系数COP（Coefficient of Performance）来衡量。
COP定义为制冷量与所消耗的功率之比。
COP越高，表示单位能量消耗下制冷量越大，制冷效果越好。
提高制冷效率的方法包括改进制冷循环、增加换热面积、减小温度差等。
5. 制冷设备制冷设备包括冰箱、空调、冷库等。
冰箱以制冷为主要功能，通过控制温度来保持食物的新鲜度。
空调则是通过制冷和除湿来调节室内温度和湿度，提供一个舒适的环境。
冷库主要用于食品、药品等物品的储存，通过低温来延缓物品的变质。
6. 制冷应用制冷在日常生活中有着广泛的应用。
除了冰箱、空调、冷库等家用和商用设备外，制冷还应用于食品加工、医药、化工、航空航天等领域。
制冷技术基础知识
然对流是由于温度不均匀而引起的。强制对流 是由于外界因素对流的影响而形成的。
直冷式电冰箱箱内的低温是箱内空气自然
制
对流的结果；而间冷式电冰箱内的低温主要是
冷 通过强迫箱内空气对流来获得的。
原
理
与
技
术
十七 压焓图
制冷剂的压焓图
定义:压焓图的结构如图下图所示。 以压力的对数值 为纵坐标，以焓值为横坐标所构成。
二、工质与介质
工质：就是工作的物质，在制冷技术中工质也
称为制冷剂，氟利昂R12、氟利昂R22、
制
R134a和R600a等。
冷
介质：在制冷技术中，凡是可以传递热量和冷量
原 理
的物质称为介质，如空气和水。
三、压力
与
压力：垂直作用于物质表面的力称为压力。 压强：物体单位面积上所受到的压力称为压强。
技
术
在工程上将压强称为压力。用P表示。 P=F/S
整个系统包括两个系统中使用的工作流体是制冷剂和吸收剂，
冷
我们称它为吸收是制冷的工质对。吸收剂使
原
液体，它对制冷剂有很强的吸收能力。吸收 剂吸收了制冷剂气体后形成溶液。溶液加热
理 与
又能放出制冷剂气体。因此，我么可以用溶 液回路取代压缩机的作用，构成蒸汽吸收式 制冷循环。
制
冷
原
十、凝结 与汽化相反，当蒸气在一定压力下冷却一
理
定温度时，它就会由蒸气状态转变化为液
与
体状态，称这一过程为凝固。
技
电冰箱中R12在冷凝器中的变化过程就
术
是凝固过程。
十二、过热和过冷
1、过冷水：比饱和温度低的水称为过水。
2、湿蒸气：饱和水和饱和蒸气的混合物。
制冷基础的知识点整理
第一章制冷基础知识一、制冷原理1.基本概念a.制冷：从某一物体或区域内移走热量，其反向过程即为制热。
b.能效比：单位时间内移走的热量与所耗的功之比。
一般来说，常规制冷机的能效比约为2.2-4.0，这就是说，耗费1W的输入功率，制冷机可以移走2.2-4.0W单位热量（即制冷量为2.2-4.0W），它并没有“制造”或“消灭”能量。
这也是机械压缩式制冷（制热）比其它方式如热电式、吸收式制冷能量利用率高的原因。
2.基本制冷循环及其在压焓图上的表示蒸气压缩式制冷的工作原理是使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热、节流和吸热四个主要热力过程以完成制冷循环，如下图所示。
冷凝器：放热压缩机：压在制冷工程计算中，常用压焓图来表示各个过程的状态变化，并可从其上直接查出制冷剂的各种状态参数，大大简化计算。
纵坐标是绝对压力P的对数值，横坐标是焓值，所谓焓值即是制冷剂的内能与推动功之和，是系统中的总能量。
焓的变化意味着制冷剂从外界吸收或向外界放出热量。
图中焓差△h=h2-h1，即为制冷量。
二、制冷系统中主要部件简介1.压缩机：将制冷剂由低温低压的气体压缩成为高温高压的气体，是制冷系统的心脏。
压缩机的形式如下所示：按开启方式分类 按压缩形式分类●全封闭式压缩机 ●往复式(活塞式)压缩机 （天加风冷式冷热水机组、风冷管道式分体空调机组采用） ●滚动转子式压缩机 ●半封闭式压缩机 ●涡旋式压缩机●开启式压缩机 ●螺杆式压缩机 ●离心式压缩机2. 冷凝器：将高温高压的制冷剂气体冷凝成为液体，冷凝器的热交换形式如下：（1）风冷式冷凝器：其结构为翅片管利用风机冷却（2）水冷式冷凝器结构有板式、套管式、壳管式三种形式●板式冷凝器 ●套管式冷凝器●壳管式冷凝器3.膨胀阀：使高温高压的制冷剂液体降压膨胀成为低温低压的液体。
膨胀阀有内平衡和外平衡两种，内平衡式适于较小阻力的蒸发器，外平衡型可抵消蒸发器中的过大压力降。
制冷基础知识
制冷基础知识一、制冷术语：什么叫工质?凡是用来实现热能与机械能的转换或用来传递热能的工作物质统称为工质。
在制冷装置中,不断循环流动以实现能量转换的工作物质称为工质。
也是制冷系统中完成制冷循环的工作介质。
例如：氟利昂、氨、水等。
什么叫制冷剂？制冷剂即制冷工质，是制冷系统中完成制冷循环的工作介质。
制冷剂在蒸发器内吸取被冷却对象的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围空气或水而被冷凝成液体。
制冷机借助于制冷剂的状态变化,达到制冷的目的。
什么叫载冷剂？载冷剂也称冷媒是指在间接制冷系统中用以传送冷量的中间介质。
载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后,送到冷却设备中，吸收被冷却物体或环境的热量，再返回蒸发器被制冷剂重新冷却，如此不断的循环，以达到连续制冷的目的。
载冷剂传递冷量是依靠显热作用，而不象别的制冷剂那样依靠蒸发潜热来实现制冷。
例如：空气、水、盐水、有机化合物及其水溶液等。
二、制冷系统中的工作参数的概念1、温度：温度是表示物质冷热程度的量度。
常用的温度单位（温标）有三种:摄氏温度、华氏温度、绝对温度。
1）摄氏温度（t ，℃)：我们经常用的温度。
用摄氏温度计测得的温度。
2）华氏温度（F ，℉）:欧美国家常用的温度.3）绝对温标（T，ºK)：一般在理论计算中使用.三种温度单位之间换算:A、华氏温度F (℉) = 9/5×摄氏温度t(℃）＋32 （已知摄氏温度求华氏温度)B、摄氏温度t (℃）= ［华氏温度F（℉）-32]×5/9 （已知华氏温度求摄氏温度)例： F （℉）t （℃）212 10032 05 -150 -17。
8C、绝对温标T（ºK）= 摄氏温度t （℃) ＋273 （已知摄氏温度求绝对温度）例: t （℃）T（ºK）-30 243-10 2630 27330 3032、压力(P）：在制冷中，压力是单位面积上所受的垂直作用力，即压强。
通常用压力表、压力计测得。
制冷知识基础
制冷知识基础制冷是指将物体的温度降低到低于周围环境温度的过程。
制冷技术广泛应用于家庭、商业和工业领域，为人们提供舒适的环境和保鲜的食品。
本文将从制冷原理、制冷剂、制冷循环和制冷设备等方面介绍制冷知识的基础内容。
一、制冷原理制冷原理基于热力学的第一和第二定律。
第一定律表明能量守恒，热量会从高温物体传递到低温物体，使得高温物体温度降低，低温物体温度升高。
而第二定律则说明热量自然向低温传递的趋势，即热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。
利用这些原理，制冷系统可以将热量从室内或食品中移除，使其温度降低。
二、制冷剂制冷剂是制冷系统中用于传递热量的介质。
常见的制冷剂有氨、氟利昂、丙烷等。
制冷剂具有低沸点和高蒸发潜热的特性，可以在低温下蒸发吸收热量，然后在高温下冷凝释放热量。
制冷剂在制冷循环中循环流动，起到传递热量的作用。
三、制冷循环制冷循环是制冷系统中的核心部分，通过循环流动的制冷剂实现热量的传递。
常见的制冷循环有蒸发冷凝循环和吸收制冷循环。
蒸发冷凝循环由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成，通过制冷剂的蒸发和冷凝来实现热量的传递。
吸收制冷循环则利用制冷剂和吸收剂的吸收和析出来实现热量的传递。
四、制冷设备制冷设备是实现制冷过程的关键装置。
常见的制冷设备包括冰箱、空调和冷库等。
冰箱利用制冷循环原理，将室内的热量传递到冷凝器外，使冷藏室内温度降低。
空调则通过循环流动的制冷剂将室内的热量带走，实现室内温度的调节。
冷库则利用制冷设备将空间内的温度降低到低于周围环境温度，用于食品的储存和保鲜。
五、制冷效率制冷效率是衡量制冷设备性能的重要指标。
制冷效率通常用COP （Coefficient of Performance）来表示，即单位制冷量所需的功率。
COP越高，表示制冷设备的能效越高。
提高制冷效率可以通过优化制冷循环、选择高效制冷剂和改进设备设计等方式来实现。
六、制冷系统的应用制冷技术在日常生活中得到广泛应用。
家用制冷设备如冰箱、空调等为人们提供了舒适的居住环境和新鲜的食品。
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• 毫米汞柱
• 毫米汞柱（非法定计量单位）是指1mm高的汞（水银）柱所产生的 压力，单位符号是mmHg，它与帕斯卡的换算关系是：
•
1mmHg=133.3Pa
•
1Pa=7.5×10-3 mmHg
•巴
• 巴（非法定计量单位）为压力单位，单位符号是bar。它与帕斯卡 的换算关系是：
•
1bar=105Pa
• 蒸发：是指在任何温度下液体表面发生的汽化现象。
• 沸腾：是指在一定压力下液体的温度升高到某一温度时，液体内 部和四壁上涌现大量气泡，整个液体剧烈汽化，在液体表面和内 部同时进行的汽化现象，相应的温度称为沸点
• 2)液化。液化与汽化过程恰恰相反，当蒸汽在一定压力下冷却到 一定温度时，就会由蒸汽状态转为液体状态，这种冷却过程称为液
学中称为压强（P），在热力工程上称为压力。压力单 位是帕［斯卡］（Pa），1 Pa= 1 N/m2。在工程应用时， 帕的值太小，而是以它的106倍作常用单位，称为 “兆 帕”，用“MPa”表示。1 Mpa=106Pa。 • 其它常用单位：
• 工程大气压（非法定计量单位）：Kgf/CM2
• 1kgf/cm2=98.0665*103pa=98.0665kpa≈0.1MPa
• 5、制冷量
• 制冷量是指空调进行制冷运行时，单位时间内从密闭 空间、房间或区域内去除的热量总和。
• 家用空调的制冷量单位是“匹”，1匹=2324W；工业 用的空调的制冷量一般都比较大，单位是“kW”。
• 选择制冷量的原则是：空调器的制冷量应略大于房间 的冷负荷，房间的热负荷应考虑到房间的朝向，墙壁 和屋顶的隔热情况，以及室内热源包括人员的多少。
• 3)热方程。热方程是用来计算一定质量的物质，在温度变化过程中所吸收 或放出热量的数学表达式，其形式为：
• Q＝C mΔt
• 式中： Q ——吸收或放出的热量（kJ）；
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C ——物质比热容（kJ／kg·K）；
•
m ——物质质量（kg）；
•
Δt ——温度升高或降低的幅度值（K）。
• 例如水的比热容是 4200焦/千克摄氏度，就是每千克的水提升1度需要 吸热4200焦 那10千克的水从25度加热到40度吸收的热量= 4200 * 10 *（40-25）
• 对于空调效果要求较高的房间，冷负荷应取160－180 W/m2。
• 这里再提一下瓦（W）过去用制冷量单位千卡/小时 （kcal/h）之 间的关系： 1W=0.86kcal/h； 1kcal/h=1.16W。
• 二、基本理论
• 1、物质三态变化。物质具有质量和占有空间。它以固态、液态和 气态三种状态中的任何一态存在于自然界中，随着外部条件的不 同，三态之间可以相互转化，如图所示。
• 举例：一个16平方米的卧室或客厅，需配多大冷量的 空调器？
• 普通房间冷负荷的推荐值为115－145W/m2，取中间值 130 W/m2为计算依据，则冷负荷=130×16=2080W。 由于空调器的实际制冷量比名义值低8%，因此所选空 调器的名义制冷量必须大于2080÷0.92=2260W。选用 空调器的名义制冷量应该为2300 W左右。
3、比容与比重 1）比容（比体积）
物质单位质量所占有的空间体积，用符号v表示 v=V/G （V立方米，G千克） 2）比重（密度） 单位体积工质所具有的重量，用符号ρ表示 3） 比容与密度的关系 ρ=1/v 压力一定，温度越高，比容越大，比重就小，温度越低，
比容越小，比重就大（热胀冷缩）
• 4.热量和比热容
•
1bar=1.02 kgf/cm2
• 2)绝对压力。
• 以绝对零压力线（绝对真空）为测量基点测得的压力即为绝对压力。用符号Pa表示。 • 3)表压力(相对压力)。
•
以一个大气压为测量基点测得的压力即为表压力。也就是压力表所指示的压力值，
用符号Pg表示。
• 如果以Pam表示大气压，则
•
Pa = Pam + Pg
• 两种温标制之间的换算关系如下：
• T=（273+t ）（K） t =(T-273) (℃) • 测量温度的温度计的种类很多，制冷工程中常用的温度计有玻
璃温度计、热电偶式温度计、电接点式温度计、电阻式温度计和 半导体式温度计等。
• 2 .压力 • 压力是指单位面积上所受到的垂直作用力，物理
• 1)热。热是物质热能的表达形式，可以表示物质吸热或放热的多 少，用Q表示，单位为焦［耳］，用J表示。在工程应用中常以103 倍的焦作单位，即千焦，符号为kJ。制冷系统的制冷量也是热的形 式，因此符号及单位与热一样，常用Q0表示,。
• 2)比热容。1千克（kg）的物质温度升高或降低1摄氏度（℃）时 所吸收或放出的热，常用C表示，单位为千焦［耳］每千克开［尔 文］(kJ／kg·K)。
• 如果把一杯开水(100℃)放在空气中冷却，不断地放出热量，温度也不 断地下降，但其形态仍然是水，这种放热称为显热放热。同样，把一杯水 放入电冰箱中，它的温度会逐渐下降，在冷却到0℃之前放出的热量也是 显热。
• 表征热力学系统能量的是内能。通过作功和传热， 系统与外界交换能量，使内能有所变化。根据普遍的
化过程或称凝结过程。
• 3、显热和潜热
• 在加热（或冷却）过程中，物质的温度、状态将 发生改变（即相变）。物质温度与状态随时间变化的 曲线如图所示
• 1)显热。
• 物体在加热(或冷却)过程中，温度升高(或降低)所需吸收(或放出)的热 量，称为显热，它能使人们有明显的冷热变化感觉。通常可以用温度计测 量物体的温度变化。
供电机电部机电车间
一、基本参数
• 1.温度 温度是表征物体冷、热程度的物理量，是物体冷热程度的量度。
所有的气体、液体、固体都具有热。热度的数量表示叫做温度。为 了使温度的测量一致，需要有衡量温度的标尺（称作温标）规定测 量温度的基点和单位。目前，在日常生活和制冷技术中常用的是热 力学温标T( K )、和摄氏温标（℃）两种。