制冷机组主要组成部分及制冷原理

制冷就是利用液态物质状态的变化，将热量从一个地方传递到另一个地方。

比如酒精在手上蒸发让人感到上手很凉爽。

显热：引起某种物质温度变化的热量称为显热。

显热即指引起物质温度变化的热量。

如果加热某种物质，使其温度升高，则加入的热量称为显热。

同样地，如果冷却某种物质，使其温度降低，则释放的热量也称为显热。

简单说，显热可以通过温度的变化测量出来。

潜热：在某加热过程中，由于温度和压力恒定，因此无法利用温度计测量出加入的热量。

使物质状态发生改变，而不改变温度的热量称为潜热。

这种物质“状态的 改变”可以是固态和液态之间的转变，也可以是液态和气态之间的转变。

制冷：制冷是释放热量的过程。

例1：将显热释放，使冷冻水的温度从54℉降低至44℉。

例2：将潜热释放，使32℉的水转变为 32℉的冰。在整个转变过程中温度不变。

注：摄氏温度(C)与华氏温度(F)的换算式是：C = 5×(F- 32)/9，F = 9×C /5+32。

1℃ =（9×1/5+32）℉=33.8℉。

式中F-华氏温度，C-摄氏温度。

制冷机组的主要组成部分：压缩机；冷凝器；膨胀阀；蒸发器；制冷剂。

1.压缩机有两大重要作用：

1) 使制冷剂在系统中循环；

2) 将低压的制冷剂蒸气压缩至较高的冷凝压力，以便于凝结成液体。

2.冷凝器提供了换热表面和贮存空间用于：

1) 将潜热和显热从高压制冷剂传递给冷却水；

2) 贮存足够的液体在冷凝器和膨胀阀之间形成液封阻隔蒸气。

3.膨胀阀是截流元件的一种。来自冷凝器的高压液体流经膨胀阀后转变成低压的气/液体混合物。

4.蒸发器中提供换热表面，使低压制冷剂液体蒸发成制冷剂蒸气。在液态向气态的转变过程中吸收潜热。这些潜热来自被冷却的载冷剂（冷冻水）。

5.制冷剂是一种物质，它可以在一定的温度下蒸发，从液态转变成气态，同时吸收热量达到制冷目的。通常要得到70~150℉冷冻水的话，蒸发温度通常在40~80 ℉。该蒸发过程的压力一定要合理。制冷剂必须根据实际的温度需要来选择。

饱和蒸气：蒸气和液体之间存在着相互的联系。

过冷：将制冷剂冷却到冷凝温度以下，使制冷剂处于一种完全液态的状态，我们称该制冷剂处于过冷状态。

过热：将液态制冷剂加热至沸点以上，使制冷剂处于完全气态，无任何液态制冷剂存在，我们称该制冷剂处于过热状态。

压力/温度对照：

在大气压力(14.7PSIA)下，下列制冷剂的沸点为：

R11  = +75°

R123 = +82°

R12 = -21°

R134a = -15°

R22  = -41°

80℉时的蒸气压力 (饱和状态)：

饱和点：指某种物质在指定压力下的沸腾温度。

饱和：某种物质在其饱和温度和压力下，处于饱和的气/液混合状态。

过热：指某种气态物质，其温度高于其饱和温度，高出饱和温度的值即是过热度。

过冷：指某种液体温度低于其饱和温度，低于饱和温度的值即是过冷度。

制冷系统：在基本制冷循环示意图上，从压缩机排气点开始。

蒸气压缩：

高温、高压的制冷剂蒸气排入冷凝器。当高温气体与冷的管壁接触时，它首先释放显热（过热）成为饱和气体。然后，将潜热释放给管内的冷却水之后，气态制冷剂凝结成液体。

在冷凝过程中，制冷剂压力保持不变。

高压、中温液体现在流过膨胀阀（孔板）。当液体流经膨胀阀时，部分液体将“闪发”形成低温气/液混合物。通常使周围冷媒温度低大约10℉。周围冷媒由于温度降低释放的显热被部分液体吸收为潜热，闪发成气体。

低温、低压的制冷剂蒸气被压缩机吸入，压缩机将其压缩成高温、高压的制冷剂蒸气。

蒸发器 split：蒸发器饱和温度与蒸发器出水温度差；

蒸发器 range：蒸发器进、出水温度差；

冷凝器 split：冷凝器饱和温度与冷凝器出水温度差；

冷凝器 range：冷凝器进、出水温差。

压焓图：

压力-焓图：

增加一个过冷器，增加了制冷效果，能效比增大。

编辑：黄飞