工程热力学之制冷循环
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工程热力学制冷循环课件
价其性能优劣。
影响性能因素分析
蒸发温度与冷凝温度
蒸发温度越低、冷凝温度越高，制冷系数越 低，性能下降。
制冷剂性质
不同制冷剂的热力性质不同，对制冷循环性 能产生显著影响。
过冷度与过热度
适当的过冷度和过热度有利于提高制冷系数， 但过度增加会导致性能下降。
压缩机效率
压缩机效率越高，输入功越小，制冷循环性 能越好。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
优化设计策略探讨
优化蒸发器和冷凝器设计
提高传热效率，降低传热温差，有利 于提高制冷系数。
采用高效压缩机
选用高性能压缩机，降低输入功，提 高制冷循环经济性。
优化制冷剂选择
选用环保、高效制冷剂，提高制冷循 环性能。
系统集成与优化
通过系统集成和优化设计，降低系统 能耗和成本，提高整体性能。
06 工程应用案例分析
螺杆式压缩机
利用螺杆的旋转运动，使 制冷剂在压缩腔内受到挤 压和输送。具有高效、低 噪音等特点。
离心式压缩机
通过叶轮的高速旋转，使 制冷剂在离心力作用下获 得动能并压缩。适用于大 型制冷系统。
冷凝器、蒸发器及节流装置
冷凝器
节流装置
将高温高压的制冷剂蒸气冷却为饱和 液体，释放热量给冷却介质。通常采 用风冷或水冷方式。
04 热电偶合式制冷循环
热电偶合式制冷原理
塞贝克效应
利用两种不同材料之间的 温差产生电压。
帕尔贴效应
当有电流通过由两种不同 材料组成的回路时，在结 点处会吸收或放出热量。
汤姆逊效应
当电流通过有温度梯度的 导体时，导体将吸收或放 出热量。
热电偶材料选择与性能
材料选择
选择具有高热电势、低电阻率、高导 热率、良好机械性能和化学稳定性的 材料。
影响性能因素分析
蒸发温度与冷凝温度
蒸发温度越低、冷凝温度越高，制冷系数越 低，性能下降。
制冷剂性质
不同制冷剂的热力性质不同，对制冷循环性 能产生显著影响。
过冷度与过热度
适当的过冷度和过热度有利于提高制冷系数， 但过度增加会导致性能下降。
压缩机效率
压缩机效率越高，输入功越小，制冷循环性 能越好。
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优化设计策略探讨
优化蒸发器和冷凝器设计
提高传热效率，降低传热温差，有利 于提高制冷系数。
采用高效压缩机
选用高性能压缩机，降低输入功，提 高制冷循环经济性。
优化制冷剂选择
选用环保、高效制冷剂，提高制冷循 环性能。
系统集成与优化
通过系统集成和优化设计，降低系统 能耗和成本，提高整体性能。
06 工程应用案例分析
螺杆式压缩机
利用螺杆的旋转运动，使 制冷剂在压缩腔内受到挤 压和输送。具有高效、低 噪音等特点。
离心式压缩机
通过叶轮的高速旋转，使 制冷剂在离心力作用下获 得动能并压缩。适用于大 型制冷系统。
冷凝器、蒸发器及节流装置
冷凝器
节流装置
将高温高压的制冷剂蒸气冷却为饱和 液体，释放热量给冷却介质。通常采 用风冷或水冷方式。
04 热电偶合式制冷循环
热电偶合式制冷原理
塞贝克效应
利用两种不同材料之间的 温差产生电压。
帕尔贴效应
当有电流通过由两种不同 材料组成的回路时，在结 点处会吸收或放出热量。
汤姆逊效应
当电流通过有温度梯度的 导体时，导体将吸收或放 出热量。
热电偶材料选择与性能
材料选择
选择具有高热电势、低电阻率、高导 热率、良好机械性能和化学稳定性的 材料。
工程热力学课件11 制冷循环
理想气体
p 2‘
T
2‘
绝热膨胀，温度降低
1 6 1 2 4 3 v 2 s
5
T
转回温度曲线
实际气体
TH
冷效应区
N
热效应区
TL p pN
p
经济性指标最高的逆向循环是同温限 间的逆向卡诺循环。通常制冷循环以环境 为高温热源（T1=T0），因此在以T0为高 温热源、Tc为低温热源间的逆向卡诺循环 的制冷系数：
膨 胀 阀
压缩机
w
4
q2
1
蒸发器
1-2: 2-3: 3-4: 4-1:
制冷剂在压缩机中的绝热压缩过程 制冷剂在冷凝器中的定压放热过程 制冷剂在膨胀阀中的绝热节流过程 制冷剂在蒸发器中的定压定温气化过程
4 1 3 2
q2 wnet
单位质量制冷剂在冷凝器中放热量：
T
2
q1＝ h2-h3
单位质量制冷剂在蒸发器中吸热量：
1 h
过冷度愈大,制冷系数增加愈多。制冷剂液体离开冷凝 器的温度取决于冷却介质的温度,过冷度一般很小。多数制冷
装置专设一回热器,使从冷凝器出来的制冷剂液体通过回热器 进一步冷却,增大过冷度。回热器的冷却介质通常为离开蒸发 器的低温低压蒸气。
3 4 1
2
热泵供热原理
在所有制冷装置的工作过程中，热从冷藏室取 出并传给较高温度的环境。因此，实现制冷循环的 结果不仅使放出热量的物体被冷却，而且使吸收热 量的物体被加热。根据这个原理，可利用逆循环实 现将热从低温冷源向高源热源的输送。这种目的在 于输送热量给被加热对象(如室内供暖)的装置称为 热泵。向高温热源输送的热量qH，等于取自低温冷 源(如大气环境)的热量qL与实现逆循环从外界输入 功量wnet 之和，即qH=qL+wnet 。热泵就其实质来看， 和制冷装置完全一样，只是两者工作的温度范围不 同。制冷装置工作的上限温度为大气环境温度，其 目的系从冷藏室吸热，以保持冷藏室低温(下限温度) 恒冷；热泵工作的下限温度为大气环境温度，其目 的是向暖室放热，以保持暖室温度(上限温度)恒暖。
工程热力学第九章_制冷循环
3 常用制冷剂应用
氟里昂 现状：早期常用氟里昂12(CFC12），目前将逐 渐由不完全卤化氟烃化合物HFC134a替代。 应用：广泛应用于冰箱、冰柜和汽车空调系统
五 制冷剂及其性质
4 制冷剂参数的确定
1）制冷剂的热力学性质表 饱和蒸汽性质表和过热蒸汽表 结构以及参数的查取方法与水蒸汽相同
4 制冷剂参数的确定
2 吸收式制冷循环
热水型溴化锂两级吸 收式制冷机主要由： 蒸发器、低压吸收器、 低压发生器、高压吸 收器、高压发生器、 冷凝器、低压溶液热 交换器、高压溶液热 交换器和溶液泵组成。
2 吸收式制冷循环
制冷循环过程为：来自高压发生器的水蒸在冷凝器中凝结 成水，经膨胀阀（U型管）进入蒸发器膨胀蒸发，带走管 内冷冻的热量，达到制冷的目的。蒸发器中产生的水蒸汽 进入低压吸收器，被浓溴化锂溶液所吸收，吸收了水蒸汽 的稀溴化锂溶液，经溶液泵升压，经低压溶液热交换器进 入低压发生器，在低压发生器中，稀溶液被热源加热浓缩， 产生的水蒸汽进入高压吸收器，而浓溶液靠低压发生器与 低压吸收器之间的压差，经低压溶液热交换器，重新进入 低压吸收器，如此形成低压级的溶液循环。 在高压吸收器中来自高压发生器的浓溶液吸收在低压发生 器中产生的水蒸汽，失去吸收能力的稀溶液同样经溶液泵 升压后，经高压溶液热交换器进入高压发生器，在热源的 加热下，稀溶液得到再次浓缩，产生的水蒸汽进入冷凝器， 而浓溶液依靠高压发生器与高压吸收器之间的压差，经高 压溶液热交换器重新进入高压吸收器 ，形成高压级的循 环。
2 逆向卡诺循环
T
T1
3
T1 s3 s2 q1 T1 C wnet T1 T2 s3 s2 T1 T2 2
T2
4
1 s
工程热力学课件第十二章制冷循环
吸收式制冷循环在工业、商业和民用 等领域有广泛的应用，如化工、制药 、食品加工、宾馆和民用空调等。
由于吸收式制冷循环使用低品位热能 ，因此特别适合于使用余热或废热等 低品位热源的场合。
Part
05
热电制冷循环
热电制冷循环的工作原理
热电制冷循环基于塞贝克效应或皮尔 兹效应，通过热电转换材料将热能转 换为电能，从而实现制冷效果。
将多个制冷设备集成在一个模块中，实现 集中控制和统一管理，提高系统效率和可 靠性。
THANKS
感谢您的观看
工程热力学课件第十 二章制冷循环
• 制冷循环概述 • 制冷剂的特性 • 压缩制冷循环 • 吸收式制冷循环 • 热电制冷循环 • 制冷循环的节能与环保
目录
Part
01
制冷循环概述
制冷循环的定义和目的
定义
制冷循环是指通过一系列热力学过程，将热量从低温处转移到高温处，从而实现制冷效 果的系统。
目的
制冷循环的主要目的是在需要冷却的物体或环境中，创造一个低温环境，以维持其所需 的温度和湿度条件。
参数，实现节能运行。
制冷循环的环保要求
01
02
03
04
减少温室气体排放
通过采用高效制冷技术和环保 制冷剂，减少制冷循环中温室
气体的排放。
防止臭氧层破坏
选择不含有CFCs（氯氟烃） 的制冷剂，以保护臭氧层。
控制污染物排放
确保制冷循环产生的废水、废 气和固体废弃物得到妥善处理
和处置。
资源回收利用
对制冷设备进行回收和再利用 ，减少资源浪费和环境污染。
制冷剂在压缩机中被压缩，压力升高，温度也随之升高，然后进入冷凝器，在冷凝 器中放热给冷却水，自身温度降低并液化。
由于吸收式制冷循环使用低品位热能 ，因此特别适合于使用余热或废热等 低品位热源的场合。
Part
05
热电制冷循环
热电制冷循环的工作原理
热电制冷循环基于塞贝克效应或皮尔 兹效应，通过热电转换材料将热能转 换为电能，从而实现制冷效果。
将多个制冷设备集成在一个模块中，实现 集中控制和统一管理，提高系统效率和可 靠性。
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工程热力学课件第十 二章制冷循环
• 制冷循环概述 • 制冷剂的特性 • 压缩制冷循环 • 吸收式制冷循环 • 热电制冷循环 • 制冷循环的节能与环保
目录
Part
01
制冷循环概述
制冷循环的定义和目的
定义
制冷循环是指通过一系列热力学过程，将热量从低温处转移到高温处，从而实现制冷效 果的系统。
目的
制冷循环的主要目的是在需要冷却的物体或环境中，创造一个低温环境，以维持其所需 的温度和湿度条件。
参数，实现节能运行。
制冷循环的环保要求
01
02
03
04
减少温室气体排放
通过采用高效制冷技术和环保 制冷剂，减少制冷循环中温室
气体的排放。
防止臭氧层破坏
选择不含有CFCs（氯氟烃） 的制冷剂，以保护臭氧层。
控制污染物排放
确保制冷循环产生的废水、废 气和固体废弃物得到妥善处理
和处置。
资源回收利用
对制冷设备进行回收和再利用 ，减少资源浪费和环境污染。
制冷剂在压缩机中被压缩，压力升高，温度也随之升高，然后进入冷凝器，在冷凝 器中放热给冷却水，自身温度降低并液化。
工程热力学制冷循环课件页PPT文档
1
p2 p1
k1
k
k1
1 k
1
2 1
s
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，
• 制冷Refrigeration循环
输入功量（或其他代价），从低温 热源取热
• 热泵Heat Pump循环
输入功量（或其他代价），向高温 热用户供热
高温环境 QH WN
QL 低温冷冻室 （a）冰箱
高温房间 QL WN
QH 低温环境 （b）热泵
制冷循环和制冷系数
Coefficient of Performance
T
q2h1h5h1h4
4
冷凝器中放热量
2 3
q1 h2 h4
1
制冷系数
5
q 2 h 1 h 4
h 1 h 4 q 2 s
q 1 q 2 (h 2 h 4 ) (h 1 h 4 ) h 2 h 1 w
两个等压，热与功均与焓有关 lnp-h图
lnp-h图及计算
lnp
制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取 走的热量(kJ/s)。
1冷吨：1吨0°C饱和水在24小时内被冷冻 到0°C的冰所需冷量。
水的凝结（熔化）热 r =334 kJ/kg
1冷吨=3.86 kJ/s
制冷循环种类
Refrigeration空C气y压cl缩e 制冷 压缩制冷 Gas compression
• 压缩空气制冷想提高制冷能力，空气的 流量就要很大，如应用活塞式压气机和 膨胀机，不经济。
工程热力学-制冷循环
3 4 4’
循环空气量 m 6.92kg/s
2’ 2
1 s
压气机耗功率 Pc 821kW
膨胀机输出功率 PT 466kW 装置耗功率 P0 355kW
制冷系数 Q2 0.8106 0.626
W0 3600355
思考
1.空气压缩制冷装置循环的制冷系数越大，其制冷
6
2
6
7
5
1
s
4、有回热与无回热两循环的比较 P258
① 理论循环的比较
制冷量 制冷系数 增压比
q2 qh2
h
h
② 实际循环的比较
制 冷 量 q2 qh2 制冷系数 h
增 压 比
T
T2
3 T
2' 2
7
T1
8
1
4 4 4
6
6 5
s
12-3 蒸汽压缩制冷循环
量越大。
2.蒸汽压缩制冷装置中采用节流阀可简化设备，同
时增加了制冷量。
3.将热量从低温物体传到高温物体，只能靠消耗
功才能实现。
4.制冷循环与热泵循环的工作原理是相同，工作的
温度范围却不同。
T1
1
T4 T1
T2
1
T3 T2
T1
1
T4 T1
T 2
3 T0
因 s23 s14
得 T3 T4
T2 T1
TR
1
4
代入上式
T1
T2 T1
1 T2 1 T1
1 1
1
s
上式表明，增压比越小，制冷系数越大。制冷量呢？
工程热力学 第十章 制冷循环
35
制冷剂其他性质
❖对环境友善 ❖安全无毒 ❖ 溶油性好，化学稳定性好
36
制冷剂种类
（1）无机化合物：氨R717、水R718、二氧 化碳R744、二氧化硫R764等。
（2）氟里昂：氟里昂是饱和碳氢化合物（饱 和烃类）的卤族衍生物的总称，最常用的 有R12、R22、R14和R134a等。
（3）混合溶液：由两种或两种以上不同的制 冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物。 主要有R502（R22和R115）、R407C （R32/R125/R134a）。
2-3 为过 热 蒸 气 在 冷 凝 器 中定压放热被冷凝的过程；
3-4 为饱 和 液 体 在 节 流 阀 中节流、降压、降温的过 程；
4-1 为湿 饱 和 蒸 气 在 蒸 发
器中定压吸热、汽化的过
程。
22
制冷系数
c
qo wnet
qo h1-h3 qk-qo h2-h1
T1 T4 T2 T1
20
压缩蒸气制冷循环
用低沸点物质（大气压 下的沸点低于0℃）作为工 质（制冷剂），利用其在 定压下汽化和凝结时温度 不变的特性实现定温放热 和定温吸热，可以大大提 高制冷系数；制冷剂的汽 化潜热较大，因此制冷量 大。
21
压缩蒸气制冷循环
1-2 为从 蒸 发 器 中 出 来 的 蒸气在压缩机中被可逆绝 热压缩的过程；
（4）碳氢化合物：碳氢化合物制冷剂有甲烷、
乙烷、丙烷、乙烯、丙烯和异丁烷R600a
等。
37
课后思考题
❖压缩蒸气制冷循环采用节流阀来代替膨胀 机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这 种方法？为什么？
❖对逆向卡诺循环而言，冷、热源温差越大， 制冷系数是越大还是越小？为什么？
制冷剂其他性质
❖对环境友善 ❖安全无毒 ❖ 溶油性好，化学稳定性好
36
制冷剂种类
（1）无机化合物：氨R717、水R718、二氧 化碳R744、二氧化硫R764等。
（2）氟里昂：氟里昂是饱和碳氢化合物（饱 和烃类）的卤族衍生物的总称，最常用的 有R12、R22、R14和R134a等。
（3）混合溶液：由两种或两种以上不同的制 冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物。 主要有R502（R22和R115）、R407C （R32/R125/R134a）。
2-3 为过 热 蒸 气 在 冷 凝 器 中定压放热被冷凝的过程；
3-4 为饱 和 液 体 在 节 流 阀 中节流、降压、降温的过 程；
4-1 为湿 饱 和 蒸 气 在 蒸 发
器中定压吸热、汽化的过
程。
22
制冷系数
c
qo wnet
qo h1-h3 qk-qo h2-h1
T1 T4 T2 T1
20
压缩蒸气制冷循环
用低沸点物质（大气压 下的沸点低于0℃）作为工 质（制冷剂），利用其在 定压下汽化和凝结时温度 不变的特性实现定温放热 和定温吸热，可以大大提 高制冷系数；制冷剂的汽 化潜热较大，因此制冷量 大。
21
压缩蒸气制冷循环
1-2 为从 蒸 发 器 中 出 来 的 蒸气在压缩机中被可逆绝 热压缩的过程；
（4）碳氢化合物：碳氢化合物制冷剂有甲烷、
乙烷、丙烷、乙烯、丙烯和异丁烷R600a
等。
37
课后思考题
❖压缩蒸气制冷循环采用节流阀来代替膨胀 机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这 种方法？为什么？
❖对逆向卡诺循环而言，冷、热源温差越大， 制冷系数是越大还是越小？为什么？
工程热力学 课件 第十二章 制冷循环
▪ 在一定环境温度下，冷库温度Tc愈低，制冷系数就 愈小
▪ 工程上也将制冷系数称为制冷装置的工作性能系数
COP qc q0 qc
▪ 制冷循环包括(bāokuò)压缩式制冷循环、吸收式制冷 循环、吸附式制冷循环、蒸汽喷射制冷循环及半导 体制冷
▪ 压缩式制冷循环分为压缩气体制冷循环和压缩蒸汽 制冷循环
第二十五页，共29页。
▪ 制冷剂在T-s图上的上、下界限线要陡峭，使冷 凝过程更接近定温放热过程，并减少节流引起的 制冷能力下降
▪ 工质的三相点温度要低于制冷循环的下限温度， 以免造成凝固栓塞
▪ 蒸气的比体积要小，工质的传热特性要好，以使 装置更紧凑
▪ 制冷剂溶油性好，化学性质稳定，与金属材料及 密封材料有良好(liánghǎo)的相容性，安全无毒，价 格低廉
第二页，共29页。
12-2 压缩空气制冷循环
➢ 压缩空气制冷循环
▪ 在压缩空气制冷循环中，用两个定压过程代替逆 向卡诺循环的两个定温过程
▪ 压缩空气制冷循环的制冷系数 循环中空气排向高温热源的热量(rèliàng)为
q0 h2 h3
自冷库的吸热量（制冷量）为
qc h1 h4
第三页，共29页。
第十二章 制冷 循环 (zhìlěng)
12-1 概况
➢ 制冷循环
▪ 逆向循环的一种，从低温热源(rèyuán)(如冷库)取走热 量，以维持其低温
▪ 制冷系数：在大气环境温度T0与温度为Tc的低温热 源（如冷库）之间的逆向循环的制冷系数以逆向卡
诺循环为最大
c
qc q0 qc
Tc T0 Tc
第一页，共29页。
▪ 理论上可以实现压缩蒸气的逆向卡诺制冷循环， 但为利于压缩及增加制冷量，使工质气化到干度 更大的状态
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蒸气压缩制冷循环的计算
蒸发器中吸热量
T
q2 h1 h5 h1 h4
4
冷凝器中放热量
2 3
q1 h2 h4
1
制冷系数
5
q2
h1 h4
h1 h4 q2 s
q1 q2 (h2 h4 ) (h1 h4 ) h2 h1 w
两个等压，热与功均与焓有关 lnp-h图
lnp-h图及计算
空气回热制冷循环
5
3R 4
回热式空气压缩制冷装置
2R 1R 1
T
3
T0 T2 3R
4
2
2R
5
1R
1
s
空气回热制冷与非回热的比较
吸热量（收益）： T
q2=cp(T1-T4) 不变
放热量： 相同
3
q1=cp(T2-T3) 非回热 T0 =cp(T2R-T5) 回热 T2 3R
回热＝ 非回热
4
2
2R
x=0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 x=1.0
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，
• 压缩空气制冷想提高制冷能力，空气的 流量就要很大，如应用活塞式压气机和 膨胀机，不经济。
• 那么怎么改善这点呢？
• 利用回热原理并采用叶轮式压气机和膨 胀机，去改善压缩空气制冷的主要缺点。
得到低温低压制冷剂
制冷剂液体吸热、蒸发、制冷
蒸气压缩制冷空调装置
4
2
5
1
1-2：绝热压缩过程 2-4：定压放热过程 4-5：绝热节流过程 5-1：定压吸热过程
蒸气压缩制冷循环
比较逆卡诺循环3467 T
4
逆卡诺 73 湿蒸气压缩
“液击”现
实际 12 既安象全，又
65
增加了单位质量
工质的制冷量71
节流阀代替了膨胀机
水能用否？ 0°C以下凝固不能流动。 一般用低沸点工质，如氟利昂、氨
沸点：Ts ( p = 1atm)
水 100°C R22 - 40.8°C R134a - 26.1°C THR01 - 30.18°C
蒸气压缩制冷空调装置
放热，使高压高温制冷剂蒸气冷却、 冷凝成高压常温的制冷剂液体
压缩制冷剂蒸气，提高压力和温度
5
1R
1
p2R < p2 p1R p1
s 适用于小压比大流量的叶 轮式压气机空气制冷系统
空气压缩制冷的根本缺陷
1. 无法实现 T ， 低，经济性差
2. q2=cp(T1-T4)小， 制冷能力q2 很小。
• 蒸气在两相区易实现 T • 汽化潜热大，制冷能力可能大
§ 11-2 蒸气压缩制冷循环
Vapor-compression refrigeration cycle
lnp
4
q1 3
T
2
4
2 3
1 5
q2 w
h
q2 h1 h5 h1 h4 q1 h2 h4
1 5
s
q2 h1 h4
w h2 h1
压焓图 P-h diagram
p(MPa)
10
1
0.1
0.01 50
100
0.7 0.8 0.9 1.0kJ/(kg·K) 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0kJ/(kg·K) 2.1 2.2 2.3 2.4kJ/(kg·K)
w
卡诺逆循环
T
' C
q1 w
q1 q1 q2
T1 T1 T0
T1不变, T0 T0不变, T1
εC εC
1 1 T0 T1
T1 w T0
T2
s
制冷能力和冷吨
Cooling Capacity and Ton of Refrigeration
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)。
COP q2
w
T0环境
卡诺逆循环 Reversed CTarnot cycleq1 w
C
q2 w
q2 q1 q2
T2 T0 T2
T0不变, T2 T2不变, T0
εC εC
1 T0 1 T2
q2 T0 T2
热泵循环和供热系数
Coefficient of Performance
COP ' q1
制冷循环
Refrigeration Cycles
1
本章主要内容
§ 11-1 空气压缩制冷循环 § 11-2 蒸气压缩制冷循环 § 11-3 制冷剂
本章基本知识点
• 1.熟悉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 原理。
制冷系数
COP q2 q2
w q1 q2
T
cp (T1 T4 )
3
cp (T2 T3 ) cp (T1 T4 )
1
4
T2 T3 1
T1 T4
1
1
1
T2 T1
1
p2 p1
k 1
k
1
k 1 k
1
2 1
s
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
蒸汽喷射制冷 示例 半导体制冷 热声制冷,磁制冷
§11－1 空气压缩制冷循环
4
冷藏室
压缩机 1
p
3
4
pv图和Ts图
Reversed Brayton Cycle
T
逆勃雷登循环
2
2
3
T0
1
4
1 T2
v
s
1 2 绝热压缩 s 3 4 绝热膨胀 s 2 3 等压冷却 p 4 1 等压吸热 p
2 3
1 7
s
节流阀代替膨胀机分析
缺点：
T
1. 损失功量 h4 - h6 84越陡越好
2. 少从冷库取走热量
4
2 3
h5 - h6 = h4 - h6 面积8468
8 65
1
h4 - h8 - (h6 - h8 )
ab
s
优面点积：a8421b.. 节省a 流掉面阀膨积开胀a度机86，，b易a设调备节简蒸化发；温利度>；弊
制冷循环与热泵循环
• 制冷Refrigeration循环
输入功量（或其他代价），从低温 热源取热
• 热泵Heat Pump循环
输入功量（或其他代价），向高温 热用户供热
高温环境 QH WN
QL 低温冷冻室 （a）冰箱
高温房间 QL WN
QH 低温环境 （b）热泵
制冷循环和制冷系数
Coefficient of Performance
1冷吨：1吨0°C饱和水在24小时内被冷冻 到0°C的冰所需冷量。
水的凝结（熔化）热 r =334 kJ/kg
1冷吨=3.86 kJ/s
制冷循环种类
Refrigeration Cycle
空气压缩制冷
压缩制冷 Gas compression
蒸气压缩制冷
Vapor-compression
吸收式制冷
制冷循环 吸附式制冷