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1、第十一章第十一章 制冷(致冷)循环制冷(致冷)循环本章基本知识点本章基本知识点 1.1.熟熟练练空空气气和和蒸蒸汽汽压压缩缩制制冷冷循循环环的的组组成成、制制冷冷系系数数的的计计算算及及提提高高制制冷冷系系数数的方法和途径。的方法和途径。2.了了解解吸吸收收制制冷冷、蒸蒸汽汽喷喷射射制制冷冷及及热热泵泵的原理。的原理。动力循环与动力循环与制冷(热泵制冷(热泵)循环循环 制冷(热泵制冷(热泵)循环循环 输入功量(或其他代价),从低温输入功量(或其他代价),从低温热源取热热源取热 动力循环动力循环 输入热输入热,通过循环输出功通过循环输出功 热泵循环热泵循环 输入功量(或其他代价),向高温输入功量
2、(或其他代价),向高温热用户供热热用户供热 正循环正循环逆循环逆循环逆循环逆循环制冷循环和制冷制冷循环和制冷系数系数Coefficient of PerformanceT0环境环境T2冷库冷库卡诺逆循环卡诺逆循环q1q2wTsT2T0T0不变不变,T2 CT2不变不变,T0 C热泵循环和供热热泵循环和供热系数系数Coefficient of PerformanceT1房间房间T0环境环境卡诺逆循环卡诺逆循环q1q2wTsT2T0T1不变不变,T0 CT0不变不变,T1 CT1制冷能力和冷吨制冷能力和冷吨生产中常用生产中常用制冷能力制冷能力来衡量设备产冷量大小来衡量设备产冷量大小制冷能力:制冷能
3、力:制冷设备单位时间内从冷库取制冷设备单位时间内从冷库取 走的热量走的热量(kJ/s)。商业上常用商业上常用冷吨冷吨来表示。来表示。1冷吨:冷吨:1吨吨0C饱和饱和水水在在24小时内被冷冻小时内被冷冻 到到0C的的冰冰所需冷量。所需冷量。水的凝结(熔化)热水的凝结(熔化)热 r=334 kJ/kg1冷吨冷吨=3.86 kJ/s1美国冷吨美国冷吨=3.517 kJ/s制冷循环种类制冷循环种类 空气压缩制空气压缩制冷冷 压缩制冷压缩制冷 蒸汽压缩制冷蒸汽压缩制冷 吸收式制冷吸收式制冷制冷循环制冷循环 吸附式制冷吸附式制冷 蒸汽喷射制冷蒸汽喷射制冷 半导体制冷半导体制冷 热声制冷热声制冷111 空气
4、压缩制冷循环空气压缩制冷循环冷却水冷却水膨胀机膨胀机压缩机压缩机冷藏室冷藏室冷却器冷却器3214pv图和图和Ts图图1 2 绝热压缩绝热压缩2 3 等压冷却等压冷却3 4 绝热膨胀绝热膨胀4 1 等压吸热等压吸热 pv3214TsT2T01234逆勃雷登循环逆勃雷登循环sspp制冷系数制冷系数Ts1234空气压缩制冷循环特点空气压缩制冷循环特点 优点:优点:工质无毒,无味,不怕泄漏。工质无毒,无味,不怕泄漏。缺点:缺点:1.无法实现无法实现 T ,C2.q2=cp(T1-T4),空气,空气cp很小,很小,(T1-T4)不能太大,不能太大,q2 很小。很小。若若(T1-T4)3.活塞式流量活塞式
5、流量m小,制冷量小,制冷量Q2=m q2小,小,使用叶轮式,再回热则可用。使用叶轮式,再回热则可用。11-2 蒸气压缩制冷循环蒸气压缩制冷循环 水能用否?水能用否?0C以下凝固不能流动。以下凝固不能流动。一般用低沸点工质,如氟利昂、氨一般用低沸点工质,如氟利昂、氨沸点:沸点:水水100CR22-40.8CR134aTHR01-26.1C-30.18C空气压缩制冷循环装置空气压缩制冷循环装置冷却水冷却水膨胀机膨胀机压缩机压缩机冷藏室冷藏室冷却器冷却器3214蒸气压缩制冷循环的计算蒸气压缩制冷循环的计算Ts12345蒸发器中吸热量蒸发器中吸热量 冷凝器中放热量冷凝器中放热量 制冷系数制冷系数 两个
6、等压,热与功均与焓有关两个等压,热与功均与焓有关 lnlnp p-h h图图lnlnp p-h h图及计算图及计算Ts12345lnph12345过冷措施过冷措施Ts12345lnph1234554不变不变45工程上常用工程上常用 11-3 热泵热泵q2q2q1q1wwT2T0T0T1制冷制冷系数系数制热制热系数系数制冷制冷热泵热泵热泵热泵lnlnp p-h h图及计算图及计算Ts12345lnph12345主要供暖方式主要供暖方式热用户热用户燃煤、燃气燃煤、燃气锅炉锅炉集中供热集中供热直接电采暖直接电采暖(蓄热锅炉、(蓄热锅炉、地板辐射、地板辐射、电热膜)电热膜)热泵(空气热泵(空气源、水源
7、)源、水源)能量利用系数能量利用系数直接电直接电 100%电厂电厂发电发电33%损失损失67%房间房间33%锅炉锅炉100%锅炉锅炉效率效率70%房间房间70%损失损失30%热热泵泵热泵热泵100%电厂电厂发电发电33%损失损失67%66%房间房间99%COP=3 11-4 吸收式制冷循环吸收式制冷循环利用利用溶液溶液性质性质压缩制冷循环压缩制冷循环以消耗以消耗机械功机械功为代价为代价吸收式制冷吸收式制冷以消耗以消耗热量热量为代价为代价溶液溶液=溶剂溶剂 +溶质溶质溶液溶液T溶液溶液T溶剂溶剂吸收吸收溶质溶质的能力的能力溶剂溶剂吸收吸收溶质溶质的能力的能力溶液溶液浓度浓度溶液溶液浓度浓度氨(溶质)氨(溶质)+水(溶剂)水(溶剂)溶液溶液 溴化锂(溶剂)溴化锂(溶剂)+水(溶质)水(溶质)溶液溶液 吸收式制冷循环特点吸收式制冷循环特点用于大型用于大型 空调、中央空调。空调、中央空调。优点:优点:直接利用热能直接利用热能可用低品质热可用低品质热缺点:缺点:设备体积大,启动时间长设备体积大,启动时间长环境性能好环境性能好