理论循环制冷相关计算(理论循环的制冷系数)

<h2>1. 理论循环的制冷系数</h2><p>εs=Q0/Ne=Q0/N0·ηs=ε0·ηs 。</p><p>Q0:制冷系统需要的制冷量（或制热量）</p><p>N0:制冷压缩机的理论功率 　</p><p>　 Ne:轴功率 　</p><p>　 ε0:是理论制冷系数（制热系数）度 　</p><p>　 ηs:是总效率（绝热效率） 　</p><p>　COP值(制冷效率)实际就是热泵系统所能实现的制冷量（制热量）和输入功率的比值，在相同的工况下，其比值越大说知明这个热泵系统的效率越高越节能；因此在作制冷系统COP值比较之前，首先要确定各个热泵系统是否在相同的工况之下，然后再进行计算比较。</p><h2>2. 理论循环的制冷系数是什么</h2><p>制冷系数与能效比实际上不是同一个概念，所谓的制冷系数ε，是指压缩机的制冷量与压缩机输入功之比（记住，这里指的是压缩机的输入功），是压缩机的性能指标。而能效比（EER）指的是制冷量与整机输入功之比，两者的区别在于输入功不一样，制冷系统除了压缩机要耗电外，还有风机、电路板以及其它附属设备也果耗电，所以能效比EER肯定要要比制冷系数小，JS们为了利益，就直接把两个概念等同起来了。另外，所谓的COP，指的是制热的能效比，因为制热的效率比制冷的效率高（根据卡诺循环与逆卡诺循环定理），所以一般情况下，COP值要比EER大，他们也就用COP值来代替EER值了。能效比并不完全是衡量空调系统性能好坏的唯一标准，评价一台空调系统好坏的标准是非常复杂的，一般情况下大家是很难判断的，只能道听途说。能效比也不是越高越好，一般来说，2级能效比对我们比较经济，当然你钱多的话，可以买1级的，支持节能嘛。</p><h2>3. 理论制冷循环的热力计算</h2><p>制冷系数ε=q/w，其中，q为制冷所消耗的功，w为理论功耗，q=cΔT，w=q放-q吸，而且制冷系数是可以大于1的，因为实际的制冷系统中有一个与外界大气相通的热交换过程（既压缩气体后会向外界释放能量，再用释放后的气体制冷），在与大气进行热交换之后移去部分因压缩造成的温升热再进行膨胀制冷，这时温度就会更低，制冷系数便大于1</p><h2>4. 制冷循环制冷系数公式</h2><p><p >烧结计算公式产量 利用系数=作业时间 210 作业时间 作业率= %(取参数报表中时间) 日历时间 作业时间 扣外作业率= %(取参数报表中时间、影响因素) 日历时间-外因时间 产量 成品率= %(返矿取配料配比变更) 产量+返矿 某物料干料量 干料量=该原料湿料量(1-H2O%)。</p></p><h2>5. 理论循环的制冷系数是多少</h2><p>制冷系数(COP,CoefficientOfPerformance),是指单位功耗所能获得的冷量。</p><p>也称制冷性能系数，是制冷系统（制冷机）的一项重要技术经济指标。制冷性能系数大，表示制冷系统（制冷机）能源利用效率高。这是与制冷剂种类及运行工作条件有关的一个系数，理论上的制冷性能系数可达2.5~5。由于这一参数是用相同单位的输入和输出的比值表示，因此为一无量纲数。</p><p>在吸收式或蒸汽喷射式制冷机中采用热力系数（英文对照词为heat ratio）表示这一特性，与制冷性能系数涵义是一致的。</p><p>在美国还采用EER（energy efficiency ratio），国内技术界称为能效比或能源利用系数，定义为在规定条件下制冷量（单位用BTU/h表示）与总的输入电功率（单位用W表示）的比值，涵义上也是一致的。</p><p>这里要说明，由于计算时采用不同单位，因此所得数值也不相同。例如，当制冷量和输入功率一定的情况下，单位分别采用kcal/h和W表示时，COP=1；当采用法定计量单位（即均用W）表示时，COP=1.16；当分别采用英热单位（BTU/h）和W表示时，EER=3.97。</p><p>上述术语名称，在国内外制冷技术领域都使用，只是使用场合或不同国家习惯有所不同而已。这里要进一步说明的是，COP或EER是指在标准条件下运行的能源利用系数，实际上制冷机大都是在非标准条件下运行，因此美国还提出SEER（seasonal enerqy efficiency ratio）即季节性能效比等术语，涵义也没本质上的不同。</p><p>逆卡诺循环的制冷系数</p><p>COPk=q2/w0=q2/(q1-q2)=T2/(T1-T2)</p><p>T1:环境温度</p><p>T2:制冷温度</p><p>一定温度条件下,逆卡诺循环的制冷系数COPk最大,实际制冷循环的COP都小于COPk,COP可以小于1,也可以大于等于1.</p><h2>6. 理论循环的制冷系数公式</h2><p>卡诺机是由四个准静态过程组成的，其中有两个是等温过程，两个是绝热过程。其原理是：热力学第一和第二定律（最基本的原理）因为都是从这里推出来的。</p><p>从制冷的角度来讲，制冷效率是该循环的制冷系数与同样T0、Tk（即工质在冷凝器蒸发器中的温度分别都相同）和的制冷循环m（两个不可逆的等温，两个等熵过程）的接近程度，可以评价制冷剂的热力性能对制冷系数的影响因素。</p><p></p><p>逆卡诺循环奠定了制冷理论的基础</p><p>逆卡诺循环揭示了空调制冷系数的极限。一切蒸发式制冷都不能突破逆卡诺循环。逆卡诺循环是由四个循环过程组成，绝热压缩、等温压缩、绝热膨胀、等温膨胀。</p><p>假设低温热源（即被冷却物体）的温度为T0，高温热源的温度为Tk，则工质的温度在吸热过程中为T0，在放热过程中为Tk，就是说在吸热和放热过程中工质与冷源及高温热源之间没有温差，即传热是在等温下进行的，压缩和膨胀过程是在没有任何损失情况下进行的。</p><h2>7. 理论循环的制冷系数高于理想循环、实际循环</h2><p>制冷循环由压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程组成。就是利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断的在蒸发器处吸热汽化，进行制冷降温。那么，制冷循环种类与使用范围有哪些？下面和最冷菌一起来看看吧！</p><p>一、制冷循环的原理</p><p>制冷循环是通过制冷工质（也称制冷剂、雪种）将热量从低温物体（如冷库等）移向高温物体（如大气环境）的循环过程，从而将物体冷却到低于环境温度，并维持此低温，这一过程是利用制冷装置来实现的。由热力学第二定律可知，热量从低温物体移向高温物体不可能自动、无补偿地进行，因此必须提供机械能（或热能等），以确保包括低温冷源、高温热源、功源（或向循环供能的源）在内的孤立系统的熵不减小。</p><p>制冷循环的重要参数是制冷系数，工程上也称之为制冷装置的工作性能系数，用符号COP表示。在一定的环境温度下，冷库温度越低，制冷系数就越小。（因此为取得良好的经济效益，没有必要把冷库的温度定得超乎寻常的低。这也是一切实际制冷循环遵循的原则。）</p><p>二、制冷循环种类与使用范围</p><p>制冷循环包括压缩式制冷循环、吸收式制冷循环、吸附式制冷循环、蒸气喷射制冷循环及半导体制冷等。压缩式制冷循环又可分为压缩气体制冷循环和压缩蒸气制冷循环。目前世界上运行的制冷装置绝大部分是压缩气体制冷循环。（以往，制冷循环应用的制冷剂多半为商品名为氟利昂的氯氟烃物质CFC、含氢氯氟烃HCFC和氨等。但由于日益严重的环境问题，CFC、HCFC正逐渐被对环境友善的新型制冷剂替代。）</p><p>1压缩空气制冷循环</p><p>由于空气定温加热和定温排热不易实现，故不能按逆向卡诺循环运行。在压缩空气制冷循环中，用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程，故可视为逆向布雷顿循环。工程应用中，压缩机可以是活塞式的或是叶轮式的。</p><p>从冷库出来的空气进入压气机后被绝热压缩，温度升到环境温度以上；然后进入冷却器，在定压下将热量传给冷却水，温度等同于环境温度；再导入膨胀机绝热膨胀，温度进一步降到冷库温度以下；最后进入冷库，定压吸热（吸收的热量称为制冷量），完成循环。</p><p>2回热式压缩空气制冷循环</p><p>从冷库出来的空气首先进入回热器，升温到环境温度；接着进入叶轮式压气机压缩升温；然后进入冷却器实现定压放热降温，理论上可以重新降到环境温度（此时工质处于高压状态）；随后进入回热器进一步定压降温到冷库温度，再进入叶轮式膨胀机实现定熵膨胀过程，更进一步地降压降温，最后进入冷库定压吸热，完成循环。</p><p>此种循环和上面的压缩空气制冷循环共同的缺点有二：其一，不能实现定温吸、排热过程，使循环偏离了逆向卡诺循环而降低了经济性；其二，空气的比热容较小，单位质量工质的制冷量也较小，这个缺点在回热式中可以改善，但仍不能根本消除。</p><p>3压缩蒸气制冷循环</p><p>压缩蒸气的逆向卡诺制冷循环理论上可以实现，但是会出现干度过低的状态，不利于两相物质压缩。为了避免不利因素、增大制冷效率及简化设备，在实际应用中常采用节流阀（或称膨胀阀）替代膨胀机。</p><p>制冷工质从冷库定压气化吸热后（此时工质通常为干饱和蒸气或接近干饱和蒸气），再进入压缩机在绝热状态下压缩，温度超过环境温度，然后进入冷凝器向环境介质等压散热；在冷凝器内，过热的制冷剂蒸气先等压降温到对应于当前压力的饱和温度，然后继续等压（同时也是等温）冷凝成饱和液状态，进入节流阀，在节流阀处绝热节流降温、降压至对应于循环起始压力的湿 饱和蒸气状态，再进入冷库气化吸热，完成循环。</p><p>压缩蒸气制冷循环采用低沸点物质作制冷剂，利用在湿蒸气区定压即定温的特性，在低温下定压气化吸热制冷，可以克服上述压缩空气、回热压缩空气循环的部分缺点。</p><p>4吸收式制冷循环</p><p>吸收式制冷循环利用制冷剂在溶液中不同温度下具有不同溶解度的特性，使制冷剂在较低的温度和压力下被吸收剂（即溶剂）吸收，同时又使它在较高的温度和压力下从溶液中蒸发，完成循环实现制冷目的。</p><p>以溴化锂为吸收剂，水做制冷剂的吸收式制冷循环为例：从冷凝器流出的饱和水经节流阀降压降温，形成干度很小的湿饱和蒸气。进入蒸发器从冷库吸热，定压汽化，成为干度很大的湿饱和蒸气或干饱和蒸气，送入吸收器。与此同时，蒸汽发生器中因水蒸发而浓度升高的溴化锂溶液经减压阀后也流入吸收器，吸收从蒸发器来的饱和水蒸气，生成稀溴化锂溶液，吸收过程中放出的热量由冷却水带走。稀溴化锂溶液由溶液泵加压送入蒸汽发生器并被加热。由于温度升高，水在溴化锂溶液中的溶解度降低，蒸汽逸出液面形成与溶液平衡的较高压力和温度的水蒸气。水蒸气之后进入冷凝器，放热凝结成饱和水，完成循环。</p><p>此种制冷循环耗功很小，因为循环中升压是通过溶液泵压缩液体完成的；其次是加热浓溶液的外热源温度不需很高，甚至可利用余热、地热和太阳能，较为经济环保。</p><p>5气流引射式制冷循环</p><p>此种循环在实际应用中利用喷射器或引射器代替压缩机来实现对制冷用蒸气的压缩，以消耗较高压力的蒸气来实现制冷。制冷温度在3~10度范围内时，可采用水蒸气作为制冷剂。循环中有两路水蒸汽循环，一路是工作蒸汽循环，一路是逆向循环（此路循环起制冷作用）。</p><p>锅炉中产生的水蒸气在喷管内绝热膨胀到很低的压力，因而造成混合室内压力较低，于是将作为制冷工质的蒸汽吸入。两路蒸汽混合后进入扩压管，利用蒸汽在经过喷管时得到的动能将混合汽压缩，使压力增加到其饱和温度比冷凝器中的冷却水温度稍高的值。此后，蒸汽进入冷凝器，凝结成液态。由冷凝器出来的凝结水一部分由水泵升压送入锅炉，完成工作蒸汽循环。其余的流经减压节流阀，降压降温后进入蒸发器吸热汽化制冷，完成逆向循环。</p><p>这种循环除水泵消耗少量电力或机械功外，不需要动力机和压缩机，代之以构造简单体积小的引射式压缩器，在有蒸汽的场合有采用价值，但是经济性较差，且所能达到的最低温度不宜低于5度，故仅适用于空调和冷藏，不可用作冷冻。</p>