制冷热力过程(制冷热力过程图解)

1. 制冷热力过程

1、冰柜制冷循环过程

冰柜一般常使用R12作制冷剂，并广泛采用蒸汽压缩制冷方式，冰柜的制冷循环包括节流、蒸发、压缩和冷凝4个过程。而蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀是蒸发压缩制冷系统的4个必不可少的基本部件。

（1）冰柜蒸发过程。蒸发过程是在蒸发器中进行的。液态制冷剂在蒸发器中蒸发时吸收热量，使其周围的介质温度降低或保持一定的低温状态，从而达到制冷的目的。蒸发器制冷量大小主要取决于液态制冷剂在蒸发器内蒸发量的多少。气态制冷剂流经蒸发器时不发生相变，不产生制冷效应，因而应限制毛细管的节流气化效应，使流入蒸发器的制冷剂必须是液态制冷剂。另外，蒸发温度越低，相应的制冷量也略微降低。并会使冰柜压缩机的功耗增加，循环的制冷系数下降。

（2）压缩过程。压缩过程在压缩机中运行，这是一个升压升温的过程。压缩机将从蒸发器流出的低压制冷剂蒸汽压缩，使蒸汽的压力提高到与冷凝温度对应的冷凝压力，从而保证制冷剂蒸汽能在常温下被冷凝液化。而制冷剂经压缩机压缩后，温度也升高了。

（3）冰柜冷凝过程。冷凝过程在冷凝器中进行，它是一个恒压放热的过程。为了让制冷剂蒸汽能被反复使用，需将蒸发器流出的制冷剂蒸汽冷凝还原为液态，向环境介质放热。

冷凝器按工作过程可分为冷却区段和冷凝区段。冷凝器的入口附近为冷却区段，高温的制冷剂过热蒸汽通过冷凝器的金属盘管和散热片，将热量传给周围的空气，并降温冷却，变成饱和蒸汽。冷凝器的出口附近为冷凝区段，制冷剂由饱和蒸汽冷凝为饱和液体放出潜热，并传给周围空气。

（4）节流过程。冰柜的节流阀是又细又长的毛细管。由于冰柜冷凝器冷凝得到的液态制冷剂的冷凝温度和冷凝压力要高于蒸发温度和蒸发压力，在进入蒸发器前须让它降压降温。液态制冷剂通过毛细管时由于流动阻力而降压，并伴随着一定程度的散热和少许的汽化，因此节流过程是一个降压降温的过程。节流汽化的制冷剂量越大，蒸发器中的制冷量就越少，因而必须减少节流汽化。

2、回热制冷循环

为了限制节流汽化，从冰柜冷凝器出来的液态制冷剂应进一步降温，使其过冷。为了防止液击，气态制冷剂进入压缩机前就吸热升温，使其成为过热蒸汽。为此，在循环管路上加热交换器，使从冷凝器流出来的温度较高的液态制冷剂同蒸发器流出来的温度较低的气态制冷剂进行热交换，从而使液态制冷剂过冷，气态制冷剂过热，该过程称为回热制冷循环。

采用回热制冷循环不但可以提高系统的性能，使制冷循环能正常进行，而且还能回收冷凝器的部分热量，提高系统的效率。

冰柜制冷系统并不加设专门的回热器，而是将蒸发器出口的低温蒸汽管（俗称回气管）与冷凝器出口的凝液管（俗称供热管）用隔热保温材料包扎在一起，使气液两管紧密接触交换热量达到回热目的。

2. 制冷热力过程图解

就是和制冷机的冷凝器蒸发器换了一下在使用位置的摆放。冷凝器中冷媒冷凝放热，蒸发器中冷媒蒸发吸热：制冷就把把载冷剂通过蒸发器获取冷量再输送到房间制冷；供热就是用热媒（可能是水及其他）通过冷凝器获得热量，再把热量转移到室内。 热泵和制冷机原理都是逆卡诺循环，让热的更“热”，冷的更“冷”。

3. 制冷循环的热力过程

制冷机（refrigeratingmachine）将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量的机器。从较低温度物体转移的热量习惯上称为冷量。制冷机内参与热力过程变化（能量转换和热量转移）的工质称为制冷剂。

①压缩式制冷机。依靠压缩机的作用提高制冷剂的压力以实现制冷循环，按制冷剂种类又可分为蒸气压缩式制冷机（以液压蒸发制冷为基础，制冷剂要发生周期性的气-液相变）和气体压缩式制冷机（以高压气体膨胀制冷为基础，制冷剂始终处于气体状态）两种，现代制冷机以蒸气压缩式制冷机应用最广。

②吸收式制冷机。依靠吸收器-发生器组（热化学压缩器）的作用完成制冷循环，又可分为氨水吸收式、溴化锂吸收式和吸收扩散式3种。

③蒸汽喷射式制冷机。依靠蒸汽喷射器（喷射式压缩器）的作用完成制冷循环。

④半导体制冷器。利用半导体的热-电效应制取冷量。制冷机的主要性能指标有工作温度（对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝温度，对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温度），制冷量（制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量）、功率或耗热量、制冷系数（衡量压缩式制冷机经济性的指标，指消耗单位功所能得到的冷量）以及热力系数（衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标，指消耗单位热量所能得到的冷量）等。

4. 空调热力过程

供暖系统由热源（热媒制备）、热循环系统（管网或热媒输送）及散热设备（热媒利用）三个主要部分组成。

供暖系统的基本工作原理：低温热媒在热源中被加热，吸收热量后，变为高温热媒（高温水或蒸汽），经输送管道送往室内，通过散热设备放出热量，使室内的温度升高；散热后温度降低，变成低温热媒（低温水），再通过回收管道返回热源，进行循环使用。如此不断循环，从而不断将热量从热源送到室内，以补充室内的热量损耗，使室内保持一定的温度。

5. 制冷热力过程是什么

BA系统空调冷水机组工作原理

BA系统空调冷水机组构成：

冷水机组主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀及电控系统组成。

冷水机组用途：

利用水作为环境或生产降温的媒介，水和制冷剂之间进行热量交互，达到制冷的效果。冷水机一般使用在建筑中央空调系统和工业冷却系统。在中央空调系统，冷冻水通常是分配给换热器在空气处理机组或其他类型的终端设备，达到空间环境降温的效果。冷水机组工作原理：

冷水机组启动（耗时约240s~300s）后，开启导叶阀、升油温及油压（耗时约180s~240s），机组正常运行后压缩机重新从蒸发器蒸发出口吸入蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体，然后压缩成恒值高温高压气体送冷凝器（耗时约300s~360s）；高压高温气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体（该过程会释放大量的热量）；当常温高压液体流入热力膨胀阀，经节流成低温低压的湿蒸气，流入壳管蒸发器，吸收蒸发器内的冷冻水的热量使水温度下降；蒸发后的制冷剂再吸回到压缩机中，又重复下一个制冷循环。

热力膨胀阀结构：

感温包放置在蒸发器出口管道上，内部充注制冷剂，感温包和膜片上部通过毛细管相连，感受蒸发器出口制冷剂温度，膜片下面感受到的是蒸发器入口压力。若空调负荷增加，液压制冷剂在蒸发器提前蒸发完毕，则蒸发器出口制冷剂温度将升高，膜片上压力增大，推动阀杆使膨胀阀开度增大，进入蒸发器中的制冷剂流量增加，制冷量增大；若空调负荷减小，则蒸发器出口制冷剂温度减小，以同样的作用原理使得阀开度减小，从而控制制冷剂的流量。

热力膨胀阀的功能：

节流降压：当高压常温的制冷剂液体流过膨胀阀后，变成低温低压的制冷剂液体流入蒸发器迅速蒸发，从而实现向空调管道回水吸热的目的。

控制流量：膨胀阀通过感温包感受蒸发器出口处制冷剂过热度的变化来控制阀的开度，调节进入蒸发器的制冷剂流量，使其流量与蒸发器的热负荷相匹配。当蒸发器热负荷增加时阀开度也增大，制冷剂流量随之增加，反之，制冷剂流量减少。

控制过热度：膨胀阀具有控制蒸发器出口制冷剂过热度的功能，既保持蒸发器传热面积的充分利用，又防止吸气带液损坏压缩机的事故发生。

冷水机组压缩机：

压缩机是将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏，能表现其特征的专用名词称为“蒸气泵”。实际所承担的职责是提升压力，通过压缩机运转从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体进行压缩，将吸气压力状态提高到排气压力状态，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力。从而实现压缩→冷凝（放热）→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。空调行业中采用的压缩机分为螺杆压缩机，离心压缩机等，是冷水机组运行能耗的主要部分。

降低压缩机运行能耗的办法：

调整运行负载比：在冷水机组运行过程中，结合空提制冷负荷的具体需求，在既定的时间内通过降低冷水机组的负载比能够达到降低压缩机运转能源消耗的目的。

提高蒸发温度：在实际的使用过程中，只要有效的提高冷水机组蒸发温度（冷水机组设计温度7℃~10℃可调），提升压缩机运行效率，能够达到降低压缩机运转能耗的目的。

降低冷凝温度：在实际的使用过程中，只要有效的降低冷水机组冷凝温度，提升压缩机运行效率，能够达到降低压缩机运转能耗的目的。

6. 制冷组成及其热力过程

  从热力学角度说，制冷系统是利用逆向循环的能量转换系统。按补偿能量的形式（或驱动方式），前面所提及的制冷方法归为两大类：以机械能或电能为补偿的和以热能为补偿的。前者如蒸气压缩式、热电式制冷机等；后者如吸收、蒸气喷射、吸附式制冷机等。

    热力学关心的是能量转换的经济性，即花费一定的补偿能，可以收到多少制冷效果（制冷量）。为此，对于机械或电驱动方式的制冷机引入制冷系数 来衡量；对于热能驱动方式的制冷机，引入热力系数来衡量。