等熵制冷剂(等熵压缩机)

1. 等熵压缩机

1. 压缩机为等熵压缩机，效率100%

2. 忽略管路和换热器阻力

3. 膨胀器为可逆等熵膨胀机（此处与家用空调差别较大，家用的均为不可逆等焓膨胀）

4. 除蒸发器与冷凝器外其余部件均不与外界发生热交换

5. 冷凝器刚好将气态制冷剂全部冷凝，制冷剂在冷凝器出口温度等于外界空气温度，为35℃

6. 蒸发器刚好将液态制冷剂全部蒸发，制冷剂在蒸发器出口温度等于室内空气温度，为25℃

以上就构成了一个完美的逆卡诺循环，可以用理想卡诺循环效率公式来计算：

（大妈完美的水印令卡诺呆若木鸡）

Tc – 蒸发温度，单位K

Th – 冷凝温度，单位K

计算可得理想效率为29.815，就是说，2500w制冷量（约等于1匹空调）在完美状态下，只需要消耗84w电力，基本和一个大风扇差不多，可以说相当因吹斯听了。

从这个公式也可以看到，理想效率只和蒸发温度与冷凝温度有关，蒸发温度越低，蒸发冷凝温差越大，效率越低。如果空调在极端寒冷气候条件下制热，我们重新设定假设5和6，来看看效率如何变化：

· 冷凝器刚好将气态制冷剂全部冷凝，制冷剂在冷凝器出口温度等于室内空气温度，为25℃

· 蒸发器刚好将液态制冷剂全部蒸发，制冷剂在蒸发器出口温度等于外界空气温度，为-30℃

计算可得，制冷理想效率为4.42，加热效率是5.42，对比常用的制冷工况，极端寒冷的情况下制热对空调是非常不友好了，假如我们需要2500w制热量，即使在完美状态下，也需要消耗461w电力，比起小温差制冷工况，耗电多了5倍多，效率降低了82%，可以说打击非常惨烈了…

2. 等熵压缩机结构图

气体在和外界没有热交换的情况下进行的压缩过程叫绝热压缩。在热力学中，可逆绝热压缩是等熵过程。这时对体系进行压缩所作的功等于体系内能的增加 。

压缩机压缩后出口会有一个冷却器，就是换热的，将压缩后气体的热量及时带走！有等焓过程。但没有等焓压缩。一个体系从状态1变化到状态2的过程中，若其焓值不变，则称之为等焓过程。

3. 等熵压缩公式

定熵效率是指由进气压力1p增加到排气压力2p时，定熵压缩功与实际所消耗的功之比。

比如可逆的绝热过程前后是等熵.

节流就是一个绝热过程,但不是可逆的,所以不是一个等熵过程;膨胀机膨胀是一个可逆的绝热过程,，膨胀前后熵值不变，叫等熵膨胀。,这是理想状态下,实际的膨胀机膨胀会有损失，,像气流冲击膨胀机叶片等等造成一些能量损失,所以膨胀机一般都有个等熵效率的参数,等熵效率越高膨胀机性能越好.

绝热效率是实际焓降和等熵焓降的比值,反映的是过程的绝热程度,所以绝热效率的比值越接近于1的话,越接近于等熵膨胀过程。

4. 等熵压缩和等焓压缩的区别

简单来说,焓是描述体系能量状态的,符号△H,当△H >0体系吸热,当△H <0体系放热.熵是描述体系粒子混乱度的,S增加,体系粒子越混乱.

5. 等熵压缩是什么意思

压缩机的基本性能参数 一、实际输气量(简称输气量) 在一定工况下, 单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工矿下的压缩机质量输气量,单位为。

若按吸气状态的容积计算，则其容积输气量为，单位为。于是 （4－1） 二、容积效率 压缩机的容积效率是实际输气量与理论输气量之比值 （4－2） 它是用以衡量容积型压缩机的气缸工作容积的有效利用程度。 三、制冷量 制冷压缩机是作为制冷机中一重要组成部分而与系统中其它部件，如热交换器，节流装置等配合工作而获得制冷的效果。

因此，它的工作能力有必要直观地用单位时间内所产生的冷量——制冷量来表示，单位为，它是制冷压缩机的重要性能指标之一。

（4－3） 式中 －制冷剂在给定制冷工况下的单位质量制冷量，单位为； －制冷剂在给定制冷工况下的单位容积制冷量，单位为。 为了便于比较和选用，有必要根据其不用的使用条件规定统一的工况来表示压缩机的制冷量，表4－1列出了我国有关国家标准所规定的不同形式的单级小型往复式制冷压缩机的名义工况及其工作温度。

根据标准规定，吸气工质过热所吸收的热量也应包括在压缩机的制冷量内。 四、排热量 排热量是压缩机的 制冷量和部分压缩机输入功率的当量热量之和，它是通过系统中的冷凝器排出的。

这个参数对于热泵系统中的压缩机来讲是一个十分重要的性能指标；在设计制冷系统的冷凝器时也是必须知道的。 图4－1 实际制冷循环 从图4－1a所示的实际制冷循环或热泵循环图可见，压缩机在一定工况下的排热量为： (4-4) 从图4－1b的压缩机的能量平衡关系图上不难发现 (4-5) 上两式中 －压缩机进口处的工质比焓； －压缩机出口处的工质比焓； －压缩机的输入功率； －压缩机向环境的散热量。 表2-2列举了美国制冷协会ARI520－85标准所规定的用于热泵中的压缩机的名义工况。 五、指示功率和指示效率 单位时间内实际循环所消耗的指示功就是压缩机的指示功率Pi，单位为kw，它等于 (4-6) 式中 Wi——每一气缸或工作容积的实际循环指示功，单位为J。 制冷压缩机的指示效率hi是指压缩1kg工质所需的等熵循环理论功与实际循环指示功之比。

它是用以评价压缩机气缸或工作容积内部热力过程完成的完善程度。

六 轴功率、轴效率和机械效率 由原动机传到压缩机主轴上的功率称为轴功率Pe,单位为kW，它的一部分，即指示功率Pi直接用于完成压缩机的工作循环，另一部分，即摩擦功率Pm，单位为kW,用于克服压缩机中各运动部件的摩擦阻力和驱动附属的设备，如润滑用液压泵等。 七 电功率和电效率 输入电动机的功率就是压缩机所消耗的电功率Pel，单位为kW。

电效率*是等熵压缩理论功率与电功率之比，它是用以评定利用电动机输入功率的完善程度。

6. 压缩机为什么是等熵压缩

制冷压缩机，简单的说就是将常压或低压态制冷剂变为高压高温状态的制冷剂。理论上把压缩机内制冷剂的压缩过程简化为等熵压缩，即整个过程压缩机与环境无换热。现在市面上大多应该是活塞式压缩机，其基本原理类似于汽车的气缸，只不过制冷剂不会像汽油那样爆炸而已。其基本原理就是这样。详细原理，可以出一本教材了

7. 等熵压缩机英文

等熵是一个体系从状态1变化到状态2的过程中，若其熵值不变，则称此为等熵过程，所经历的变化称为等熵变化。

可逆的绝热变化，体系的熵值不变，是等熵变化。

在工程上作为与真实绝热过程比较用的标准工况。例如喷管可视作绝热过程，而等熵过程将代表其最佳的工况。

等熵过程常用来分析透平和压缩机的最大输出功和最小输入功。

发电厂设计中多采用这种方式求取某一系统的设计参数。

熵增定律仅适合于孤立体系，这是问题的关键。虽然从处理方法上讲，假定自然界存在孤立过程是可以的。但是从本质上讲，把某一事物从自然界中孤立出来，就使理论带上了一定的主观色彩。实际上，绝对的联系和相对的孤立的综合，才是事物运动的本来面目。那么，当系统不再人为地被孤立的时候，它就不再是只有熵增，而是既有熵增，又有熵减了。如果说熵增是混乱度增加，而熵减是有序度增加的话，那么，真正的过程必然是混乱与有序的综合过程。因而，系统就必然出现熵增和熵减诸种情况。

8. 等熵压缩率

（1）环保程度不一样：R290是一种单一制冷剂，它的学名是“二氟氯甲烷”，沸点为-41°c。排放到空气中的废气可能会破坏臭氧层，造成环境问题。而R134a冷媒的环保程度则相对较好，是现在比较常用的制冷剂。

（2）使用的区域和环境不同：R134a（四氟乙烷）沸点-26.5℃，比较低。用于热泵中，一旦环境温度降低，热泵的热效率就会降低。因此这种制冷剂不如R290广泛使用，一般用于室内或热带地区。

（3）安全程度不一样：R290是新式环保冷媒，但和空气混合在一起的时候，容易发生爆炸等安全事故。其他制冷剂相对较安全，不会发生爆炸.           R290优点：1、安全环保。

2、经济实惠。按充注重量计算，R290制冷剂的用量只有R22、R410a的40%~55%，用量更少，更为经济。

3、高效节能。凝固点低，蒸发潜热更大，使得单位时间内降温速度更快；等熵压缩比做功小，使压缩机工作更轻松，延长压缩机的使用寿命；分子量小，流动性好，输送压力更低，减小了压缩机的负载。使用R290制冷剂，节能率可达15~35%。

4、制冷性好。缩短空调压缩机的制冷时间，制冷效果和R22一样。R290制冷剂单位容积、单位质量的制冷量大，冷凝器和蒸发器的换热性能高，缩短空调压缩机的制冷时间，在制冷效果一样的情况下可节省30%的电能。

5、适应性强。大多数制冷剂的成分为氟氯烃，氢氟烃或氢氯氟烃混合物，这些制冷剂已被证明不适合酷热或热带地区使用，而R290制冷剂对酷热气候具有独到的适应性

6、用途广泛。R290制冷剂可用于冰箱、家用空调、冷藏车等制冷系统中。

R290制冷剂缺点:

相对于传统的R22制冷剂 ，R290制冷剂的可燃性是它的一个“坏脾气”，也是我们在实际运用中遇到的一个难题。根据相关标准，R290制冷剂的安全等级属于A3类 ，这也就意味着它属于高可燃性的物质，在使用过程中确保安全是一大难题。