制冷循环原理与装置-PPT文档资料

可将冷热端互换
体积和功率都可做得很小
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
半导体制冷的用途
方便的可逆操作
可做成家用冰箱，或小型低温冰箱 可制成低温医疗器具
可对仪器进行冷却
可做成零点仪
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
学习任务3、吸附式制冷循环
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
温差电现象

半导体材料内部结构的特点，决定 了它产生的温差电现象比其他金属要 显著得多，所以热电制冷都采用半导 体材料，亦称半导体制冷
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
当电偶通以直流电流时，P型半导体内
载流子(空穴)和N型半导体内载流子 (电子)在外电场作用下产生运动，并在 金属片与半导体接头处发生能量的传 递及转换。
a1—低温部分压缩机 a2—高温部分低压级压缩机 a3—高温部分高压级压缩机 b—冷凝器 c1、c2、c3—节流阀 d—蒸发器 d12 —冷凝-蒸发器 e1—低温部分气-液热交换器 e2—高温部分气-液热交换器 f—高温部分中间冷却器
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
高温部分为两级压缩循环、低温部分为 单级压缩循环组成的复叠式制冷循环lgp-h图
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制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
由两个单级系统组成的复叠式制冷机
a) 制冷循环系统
b) T-s图
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由两个单级系统组成的复叠式制冷机模拟
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
高温部分为两级压缩循环、低温部分为 单级压缩循环的复叠式制冷循环系统原理图
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吸附制冷工质对
吸附剂-吸附质（在制冷中称为制冷剂）工 质对的选择是吸附式制冷中最重要的因素之一

如果将电源极性互换，则电偶对的制 冷端与发热端也随之互换。
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装
多级热电堆的结构型式
I2
电 绝 缘 导 热 层 I
I
电 绝 缘 导 热 层
I1
置 a) 串联二级热电堆
b) 并联二级热电堆 c) 串并联三级热电堆
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半导体制冷设备的特点及应用 不用制冷剂 无机械传动部分 冷却速度和制冷温度可任意调节
(a) 高温部分
(b) 低温部分
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三个单级压缩循环组成的复叠式制冷机
高温 中温 低温 高温 R22或R507 中温 R23 低温 R50、R1150或R170
循环
制冷剂
最低蒸发温度可达－120℃～－140℃
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根据上述计算即可求出压缩机的轴功率P：
p qmg
式中η η
idmd
h7 h6
Qog h7 h6 = h6 h10 igmg
ig为高温部分压缩机的指示效率；
mg为高温部分压缩机的机械效率。
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学习任务2、半导体制冷
半导体制冷(亦名温差电制冷、热电
Qd A
Qa A
Qc
C
C
E
E
Qe 吸附和解吸过程
A-吸附器；C-冷凝器；E-蒸发器；Qd-加热显热及脱附热； Qc-冷凝热； Qa-冷却显热及吸附热, Qe-制冷量
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吸附与解吸过程
在吸附式制冷系统中吸附和解吸从 理论上来说是恒压过程 固体吸附剂受热解吸出制冷剂， 在制冷剂压力达到冷凝压力时即开始 解吸-冷凝过程，制冷剂被冷凝成液体 固体吸附剂吸附制冷剂，制冷剂 在蒸发压力开始吸附-蒸发过程
由多个单级系统组成的复叠式制冷模拟
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CO2的压力—焓示意图
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生产干冰的复叠式循环原理图及温熵图 (a) 系统原理图 (b) T-S 图
生产干冰的复叠式循环原理模拟 制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
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Q Q od od q md q h h od 1 5
压缩机的轴功率为：
wd Pd qmd idmd
式中,η id为低温部分压缩机的指示效率； η md为低温部分缩机的机械效率。
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高温部分循环制冷剂流量为：
q mg
Qog qog

Q og h 6 h 10
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其他制冷循环原理与装置
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学习任务
复叠式制冷循环 半导体制冷循环 吸附式制冷循环 涡流管制冷

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学习任务1
复叠式制冷循环
一、采用复叠式制冷原因
复叠式制冷：采用两种或两种以 上不同的制冷剂，由两个（或多个） 单级（也可以是多级）制冷系统组合 而成。
复叠式制冷循环计算
复叠式制冷循环是由单级或两级压缩制 冷循环组成的，在制冷机循环中除个别兼 供中温冷量的循环外，制取冷量的均是低 温部分的蒸发过程5-1
其单位质量制冷量为
qo=h1-h5
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低温部分消耗的单位理论功： wd =h2-h1 低温部分循环制冷剂流量为：
制冷或电子制冷)是以温差电现象为 基础的制冷方法，它是利用“塞贝 克”效应的逆反应——珀尔帖效应 的原理达到制冷目的。
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塞贝克效应就是在两种不同金属组成的闭合 线路中，如果保持两接触点的温度不同，就 会在两接触点间产生一个电势差——接触电 动势。同时闭合线路中就有电流流过，称为 温差电流。反之，在两种不同金属组成的闭 合线路中，若通以直流电，就会使一个接点 变冷，一个变热，这称为珀尔贴效应，亦称


制冷剂凝固点的限制 制冷循环压力比的限制 蒸发压力过低的限制
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二、复叠式制冷循环系统
压缩机 冷凝蒸发器 系统 回热器 节流阀 蒸发器 膨胀容器组成
高温
制冷剂 低温
R22或R507
R23或R1150
最低蒸发温度可达-110℃