压缩式冷冻机之工作原理
压缩式制冷机组的工作原理
压缩式制冷机组的工作原理压缩式制冷机组由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流部件组成，压缩式制冷原理如图1所示。
图1.压缩制冷原理制冷剂蒸汽在压缩机内被压缩为高压蒸汽后进入冷凝器，制冷剂和冷却水在冷凝器中进行热交换，制冷剂放热后变为高压液体，通过截流部件—热力膨胀阀后，液态制冷剂压力急剧下降，变为低压液态制冷剂后进入蒸发器。
在蒸发器中，低压液态制冷剂通过与冷冻水的热交换而发生汽化，吸收冷冻水的热量而成为低压蒸汽，再经过回气管重新吸入压缩机，开始新一轮制冷循环。
在此过程中，制冷量即是制冷剂在蒸发器中进行热交换时所吸收的汽化潜热。
1、压缩机压缩机可分为容积型和速度型两种基本类型。
速度型压缩机则由旋转部件连续将角动量转换给蒸汽，再将该动量转为压力。
容积型压缩机可分为活塞式和回转式两大类。
回转式又可分为旋转式、涡旋式和螺杆式。
速度型压缩机有离心式。
图2给出了压缩机的分类。
图2.压缩机的分类目前常用的压缩机主要有活塞式、涡旋式、螺杆式以及离心式制冷压缩机。
（1）活塞式制冷压缩机多为中型（标准制冷量为60～600kW）和小型（标准制冷量小于60kW），但是由于其噪声大、效率低且容易发生故障，目前使用的已不多。
（2）涡旋式制冷压缩机主要用于小型制冷系统，在家用空调以及商用VRV等小型系统大量使用。
（3）螺杆式制冷压缩机具有结构简单、可靠性高及操作维护方便、技术成熟等特点，广泛应用于制冷、空调工艺流程中。
螺杆机组通过调节滑块位置使机组的负荷在30%～100%范围内工作。
（4）离心式压缩机结构简单紧凑，运动件少，工作可靠，经久耐用运行费用低，并且可以实现无级调节，使机组的负荷在30%～100%范围内工作。
2、冷凝器制冷剂在冷凝器中放出的热量由冷却介质（水或空气）带走。
冷凝器按其冷却介质和冷却的方式，可以分为水冷式、空气冷却式、水和空气混合冷却式3种类型。
3、蒸发器蒸发器利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸汽并吸收被冷却介质热量的特点，达到制冷目的。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理冷冻机是一种常见的制冷设备，其工作原理基于热力学和热传导原理。
通过运用制冷剂的循环流动和相变过程，将热量从低温环境中吸收并释放到高温环境中，从而实现冷却效果。
冷冻机的工作原理可以简单地分为四个步骤：压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
首先，制冷剂以低温低压的状态进入蒸发器。
在蒸发器中，制冷剂吸收周围环境的热量，使得制冷剂发生相变，从液态转变为气态。
这个过程中，制冷剂吸收的热量导致蒸发器周围的温度降低。
接下来，气态的制冷剂进入压缩机。
在压缩机中，制冷剂被压缩成高温高压的气体。
这个过程中，制冷剂的温度和压力都会显著上升。
然后，高温高压的气体制冷剂进入冷凝器。
在冷凝器中，制冷剂通过与外界环境的热交换，释放热量并冷却下来。
这个过程中，制冷剂从气态转变为液态。
最后，液态的制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，重新开始循环。
膨胀阀的作用是调节制冷剂的流量和压力，使得制冷剂能够继续循环。
通过不断循环这四个步骤，冷冻机能够持续地将热量从低温环境中吸收并释放到高温环境中，从而实现冷却效果。
冷冻机的制冷剂是至关重要的。
常见的制冷剂有氨、氟利昂、二氧化碳等。
不同的制冷剂具有不同的性质和适合范围，选择合适的制冷剂对于冷冻机的性能和效率至关重要。
此外，冷冻机的设计和结构也会影响其工作效果。
例如，蒸发器和冷凝器的设计要充分考虑热交换效率，以确保制冷剂能够充分吸收和释放热量。
压缩机的选择和调节也会影响制冷机的性能和能耗。
总结起来，冷冻机的工作原理是通过制冷剂的循环流动和相变过程，将热量从低温环境中吸收并释放到高温环境中，从而实现冷却效果。
冷冻机的性能和效率受到制冷剂的选择、设计和结构的影响。
理解冷冻机的工作原理有助于我们更好地使用和维护冷冻机，提高其效率和使用寿命。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理冷冻机是一种常见的制冷设备，它通过循环工作原理将热量从一个区域转移至另一个区域，从而实现降低环境温度的效果。
冷冻机广泛应用于家庭、商业和工业领域，例如家用冰箱、空调系统、冷库等。
冷冻机的工作原理主要包括四个关键部分：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
首先，冷冻机的工作开始于压缩机。
压缩机是冷冻机的核心部件，它通过压缩制冷剂气体，提高其压力和温度。
在压缩过程中，制冷剂的分子间距减小，分子运动速度增加，从而使制冷剂的温度升高。
接下来，高温高压的制冷剂进入冷凝器。
冷凝器通常是一个管道系统，通过外界的冷却介质（如空气或水）来散热。
制冷剂在冷凝器中散热时，会释放出大量的热量，使其温度迅速下降。
在这个过程中，制冷剂从气态转变为液态。
然后，制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀是一个狭窄的通道，通过控制制冷剂的流量和压力，使其进入蒸发器。
在膨胀阀的作用下，制冷剂的压力骤降，使其温度降低。
进入蒸发器后，制冷剂与外界的低温环境接触，吸收外界的热量，从而将环境温度降低。
最后，制冷剂再次进入压缩机，循环再次开始。
通过不断循环这个过程，冷冻机能够将热量从一个区域转移到另一个区域，实现制冷效果。
除了以上的四个关键部分，冷冻机还包括一些辅助设备，如冷却风扇、排水系统等。
冷却风扇用于增加冷凝器的散热效果，排水系统用于排除蒸发器中产生的湿气。
冷冻机的工作原理基于热力学和热传导原理，通过改变制冷剂的压力和温度来实现制冷效果。
不同类型的冷冻机在工作原理上可能会有所不同，但核心原理基本相同。
总结起来，冷冻机的工作原理是通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，然后通过冷凝器散热使其变成高压液体，再通过膨胀阀使其降压降温，最后通过蒸发器吸收外界的热量实现制冷效果。
这个循环过程不断重复，从而实现冷冻机的制冷功能。
冷冻机的工作原理是制冷技术的基础，对于我们理解和使用冷冻机具有重要意义。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理冷冻机是一种能够将热量从低温区域转移到高温区域的设备。
它通过循环工作的方式，将热量从冷藏室或冷冻室中排出，使室内温度降低。
冷冻机的工作原理主要涉及四个基本组件：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
1. 压缩机：压缩机是冷冻机的核心部件，负责将低温低压的气体压缩为高温高压的气体。
当气体被压缩时，其分子间的距离减小，从而增加了气体分子的能量和温度。
2. 冷凝器：冷凝器是将压缩机排出的高温高压气体冷却成高压液体的部件。
冷凝器通常由一系列的金属管组成，通过外部的风扇或水冷方式将热量散发出去，使气体冷却并凝结成液体。
3. 膨胀阀：膨胀阀是冷冻机中的节流装置，它负责将高压液体通过细小的孔洞放松成低压液体。
当液体通过膨胀阀时，压力和温度均会降低，使得液体变得更加冷却。
4. 蒸发器：蒸发器是冷冻机中的换热器，它通过与外部环境接触，将低压液体转化为低温低压的蒸气。
在蒸发器中，液体吸收外部环境的热量，从而使得液体蒸发并变成气体。
冷冻机的工作过程如下：1. 压缩过程：压缩机将低温低压的气体吸入，通过压缩使其温度和压力升高。
2. 冷凝过程：高温高压的气体进入冷凝器，通过散热的方式将热量排出，使气体冷却并凝结成高压液体。
3. 膨胀过程：高压液体通过膨胀阀放松，压力和温度降低，变成低压液体。
4. 蒸发过程：低压液体进入蒸发器，与外部环境接触，吸收外部环境的热量，使得液体蒸发并变成低温低压的蒸气。
5. 再次吸入：低温低压的蒸气再次被压缩机吸入，循环开始。
通过这样的循环运行，冷冻机能够持续将热量从低温区域转移到高温区域，从而实现冷藏室或冷冻室的降温效果。
需要注意的是，冷冻机的工作需要消耗能量，通常使用电能作为驱动能源。
此外，冷冻机的制冷效果还与压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组件的设计和性能有关，不同类型的冷冻机具有不同的制冷效果和能耗水平。
总结起来，冷冻机通过压缩机将低温低压气体压缩成高温高压气体，然后通过冷凝器将气体冷却并凝结成高压液体，再通过膨胀阀将高压液体放松成低压液体，最后在蒸发器中将低压液体蒸发成低温低压蒸气，循环运行实现冷藏室或冷冻室的制冷效果。
冷冻机的工作原理
冷冻机的工作原理
冷冻机是一种用于制冷的设备，其工作原理基于物质的相变过程以及热力学原理。
下面将详细介绍冷冻机的工作原理。
冷冻机的工作主要涉及到四个组件：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀（或者称为膨胀阀）。
首先，冷冻机将制冷剂通过蒸发器传递到被制冷物体上。
在蒸发器内部，制冷剂处于低温低压状态，当被制冷物体与制冷剂接触时，制冷剂从液体转变为气体形式，吸收被制冷物体的热量，从而使被制冷物体降温。
接下来，经过蒸发器后的制冷剂以气体形式进入压缩机。
在压缩机内部，制冷剂被压缩成高温高压气体。
通过压缩，制冷剂的温度和压力都得到了提高。
然后，高温高压气体的制冷剂进入冷凝器。
在冷凝器中，制冷剂被冷却，通过散热方式将热量传递给周围环境，导致制冷剂的温度下降，变为高压液体，之后进入节流阀。
最后，制冷剂由节流阀通过压力降低并迅速膨胀，回到蒸发器，重新开始循环过程。
这个过程中，制冷剂从高压液体状态转变为低温低压气体状态，循环再次开始。
通过上述的循环过程，冷冻机能够持续将被制冷物体的热量转移到外部环境中，实现物体的制冷效果。
这是冷冻机的基本工作原理。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理冷冻机是一种常见的制冷设备，它通过循环工作原理将热量从一个区域转移到另一个区域，以实现冷却效果。
下面将详细介绍冷冻机的工作原理。
一、冷冻机的基本组成部分冷冻机主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主要部分组成。
1. 压缩机：压缩机是冷冻机的核心部件，它通过压缩制冷剂气体将其压缩成高压高温气体，并将其送入冷凝器。
2. 冷凝器：冷凝器是一个热交换器，它将高温高压气体通过散热方式转化为高温高压液体。
冷凝器中的制冷剂与外界环境接触，通过散热使制冷剂温度降低。
3. 膨胀阀：膨胀阀是一个流量控制装置，它通过调节制冷剂的流量和压力，将高压液体制冷剂转化为低压低温液体制冷剂，并将其送入蒸发器。
4. 蒸发器：蒸发器也是一个热交换器，它将低压低温液体制冷剂通过吸热方式转化为低温低压蒸汽。
蒸发器中的制冷剂与被冷却的物体接触，吸收其热量，使物体温度降低。
二、冷冻机的工作过程冷冻机的工作过程可以分为四个基本步骤：压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
1. 压缩：压缩机将低压低温蒸汽吸入并压缩成高压高温气体。
这个过程需要消耗一定的能量。
2. 冷凝：高温高压气体通过冷凝器，与外界环境接触并散热，使气体温度降低，从而转化为高温高压液体。
3. 膨胀：高压液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，膨胀阀的作用是降低制冷剂的压力和温度，使其转化为低压低温液体。
4. 蒸发：低压低温液体制冷剂通过蒸发器，与被冷却的物体接触并吸收其热量，从而转化为低温低压蒸汽。
这个过程使物体的温度降低。
三、冷冻机的工作原理冷冻机的工作原理基于热力学的循环过程，即卡诺循环。
冷冻机利用制冷剂的物理性质，通过改变制冷剂的压力和温度，实现热量的转移。
1. 压缩过程：压缩机将低压低温气体吸入，通过压缩将其压缩成高压高温气体。
这个过程需要消耗外部能量，压缩机起到提高制冷剂压力和温度的作用。
2. 冷凝过程：高压高温气体通过冷凝器，与外界环境接触并散热。
制冷剂的温度降低，从而转化为高温高压液体。
压缩式冷冻机之工作原理
压缩式冷冻机之工作原理首先，压缩机起着将气体压缩的作用。
压缩机将来自蒸发器的低温低压气体抽入机器内部，通过排气阀将气体加压，使得气体的温度和压力增加。
这一步骤的目的是为了提高气体的温度和压力，使其能够满足冷凝器的需求。
接着，高温高压的气体进入冷凝器。
冷凝器是一个换热器，通过冷却气体的方式来降低其温度。
在冷凝器中，冷却剂和冷凝器外部环境的热传导使气体散热并冷却下来。
冷却剂中的热量被传递到外部环境中，使得冷却剂从气态转变为液态。
该过程中产生的气体被逐渐压缩，温度降低。
然后，冷凝后的液态冷媒通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀起着一个限制和调节流量的作用，使得液态冷媒在通过膨胀阀时膨胀并降低压力。
同时，膨胀阀还会控制进入蒸发器的液态冷媒的流速，以确保蒸发器内部的冷媒能够蒸发和吸收热量。
最后，膨胀后的冷媒进入蒸发器。
蒸发器是一个换热器，它与被冷却的物体接触，吸收物体的热量并将其传递到冷媒中。
在蒸发器中，冷媒从液态转变为气态，吸收了物体的热量，使物体的温度降低。
蒸发后的冷媒再次被压缩机抽入，重复上述的循环过程。
压缩式冷冻机工作原理中的一个重要特点是热量的传递。
冷凝器和蒸发器作为换热器，通过冷却剂与外部环境和被冷却的物体之间的热传导来完成冷却和供热的过程。
通过压缩机和膨胀阀的协同作用，冷凝器和蒸发器能够实现热量的传递和温度的调控。
总的来说，压缩式冷冻机的工作原理是通过压缩、冷却、膨胀和蒸发等步骤，使冷媒在不同的压力和温度下进行相变，以实现冷却的效果。
这一原理在实际应用中广泛用于制冷空调、冷藏和冷冻等领域，为人们创造了舒适的生活和工作环境。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理冷冻机，即制冷机，是一种利用热力学原理制冷的设备。
它通过消耗能量，将低温热量排放到外界以降低空间温度。
今天我们将对冷冻机的工作原理进行介绍。
冷冻机的工作原理大致上可以用以下几个步骤来概括：压缩、冷凝、膨胀、蒸发。
第一步，压缩：冷冻机将制冷剂吸入压缩机中，然后将其压缩。
在这个过程中，制冷剂会被挤压到一个非常高的压力和温度。
第二步，冷凝：经过压缩的制冷剂以高温、高压的状态进入冷凝器。
在这个过程中，制冷剂会被冷却，并释放热量，将之转移至周围环境中，从而让制冷剂的温度降低。
第三步，膨胀：制冷剂接着进入膨胀阀，这个过程中，它会从高压状态下逐渐转化为低压状态，随之而来的还有温度的下降。
这也是制冷机中最重要的过程，因为它确定了制冷剂蒸发时的状态，从而影响到整个制冷适用范围。
第四步，蒸发：制冷剂进入蒸发器后，会从液态转化为气态，并从周围空气吸取热量和温度，使得冷冻机能够从空气中吸收热量，将其冷却，然后经过回路重新开始制冷循环。
需要注意的是，总能量守恒，制冷剂在进行制冷过程中会不断地吸收、释放热量，整个制冷过程也就是在能量的流转过程中完成的。
除了压缩、冷凝、膨胀、蒸发这个4个过程，冷冻机还具备一些其他的技术。
首先是借助吸收式制冷机实现的制冷。
冷冻机中通常使用的是制冷剂，而吸收式则是利用了吸收材料之间的化学反应，从而实现制冷。
其次是借助磁致冷原理实现的制冷。
磁致冷使用磁效应，通过改变磁场的强度和方向，从而带动制冷剂进行制冷的过程。
最后还有借助压电效应实现的制冷。
压电现象是一种物质变形的现象，也可以用于制造压电膜，从而制造压电制冷器，通过电学现象实现制冷。
总之，冷冻机的工作原理可以视为热力学和物理学的结合，旨在利用热学规律和物理现象来产生制冷效果。
虽然各种技术的工作原理不尽相同，但整个制冷系统都是围绕化学作用、物理定律和能量流动进行设计的。
此外，在冷冻机的核心部件——压缩机上，应用了一些智能化技术，如导航控制、自动化控制技术等，从而使其更加便于控制和使用。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理冷冻机是一种常见的制冷设备，用于将热能从低温环境中吸收并排放到高温环境中，从而使低温环境的温度降低。
它的工作原理涉及到一系列的热力学过程和循环。
工作原理概述：冷冻机的工作原理可以简单地描述为：通过循环制冷剂在低温和高温环境之间的相变过程，实现热能的吸收和排放，从而达到制冷的目的。
制冷剂在循环中经历压缩、冷凝、膨胀和蒸发等过程，不断循环往复。
具体工作过程：1. 蒸发器：制冷剂从蒸发器进入冷冻机的循环系统，此时处于低温和低压状态。
在蒸发器中，制冷剂吸收低温环境中的热量，使得低温环境的温度降低。
制冷剂从液态变为气态，吸收的热量被带走。
2. 压缩机：气态的制冷剂进入压缩机，在这一过程中，制冷剂被压缩成高温高压气体。
压缩机通过增加制冷剂的压力和温度，使其能够排放到高温环境中。
3. 冷凝器：高温高压的制冷剂进入冷凝器，此时制冷剂处于气态。
在冷凝器中，制冷剂释放热量，通过与外界的热交换使得制冷剂冷却并变成液态。
冷凝器通常通过风扇或水冷方式来帮助散热。
4. 膨胀阀：液态的制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，此时制冷剂的压力和温度降低。
膨胀阀起到限制制冷剂流量的作用，使得制冷剂能够在蒸发器中继续吸收热量。
5. 循环重复：制冷剂再次进入蒸发器，从而完成一个完整的循环过程。
整个过程中，制冷剂不断循环流动，吸收和释放热量，实现制冷效果。
不同类型的冷冻机：根据工作原理和应用领域的不同，冷冻机可以分为多种类型，如压缩式冷冻机、吸收式冷冻机和磁制冷机等。
- 压缩式冷冻机：压缩式冷冻机是最常见的一种类型，它通过压缩机来提高制冷剂的压力和温度，实现制冷效果。
压缩式冷冻机通常用于家用空调、商用冷藏设备等。
- 吸收式冷冻机：吸收式冷冻机利用吸收剂对制冷剂的吸收和释放实现制冷。
它通常由吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器等部件组成。
吸收式冷冻机常用于工业制冷和大型商业建筑等领域。
- 磁制冷机：磁制冷机利用磁场对磁性材料的磁熵变化来实现制冷效果。
制冷压缩机的工作原理
制冷压缩机的工作原理
制冷压缩机是一种常用的制冷设备，用于将低温热量从一个区域转移到另一个区域。
其工作原理基于压缩、冷凝、膨胀和蒸发的热力循环。
1. 压缩：制冷压缩机中有一个压缩腔，通常由活塞和气缸组成。
工作开始时，活塞往下移动，气缸内的腔体体积增大，气体通过进气阀进入压缩腔。
随后，活塞往上移动，气缸内腔体积减小，气体被压缩并增加了温度和压力。
2. 冷凝：高温高压的气体进入冷凝器，冷凝器是一个长而细小的管道，内部有冷却管和散热片。
在冷凝器中，气体被冷却，通过释放热量使气体转变为高压液体。
冷却工作通常通过通风或者通过外部空气或冷却介质进行。
3. 膨胀：冷凝之后的高压液体进入膨胀阀，膨胀阀的作用是降低液体的压力。
通过膨胀阀的控制，液体的压力和温度都会下降。
此时，液体流入蒸发器。
4. 蒸发：在蒸发器中，低压液体通过膨胀阀进入，液体的温度低于蒸发器中的环境温度。
因此，液体开始蒸发并从液态变为气态。
蒸发过程吸取周围的热量，使得蒸发器中的温度更低。
气体与外部环境交换热量，吸热而冷却，然后通过排气阀释放到外部。
以上过程是制冷压缩机的基本工作原理。
通过不断循环执行这
些过程，制冷压缩机能够将热量从一个区域转移到另一个区域，实现制冷效果。
冷冻机压缩机工作原理
冷冻机压缩机工作原理
冷冻机压缩机是冷冻系统中的核心设备，它主要负责将低温低压的制冷剂气体吸入，通过压缩提高其温度和压力，并将其排放到冷凝器中进行冷却，最终形成高温高压的制冷剂气体。
冷冻机压缩机的工作原理基于压缩气体的温度和压力之间的正比关系，即当气体被压缩时，温度和压力都会升高。
具体工作原理如下：
1. 吸气过程：压缩机通过气缸和活塞的往复运动，制造出一个低压区域。
制冷剂在低温低压下从蒸发器中进入压缩机，被活塞向内拉入气缸内。
2. 压缩过程：当制冷剂被吸入气缸后，随着活塞向上运动，气缸内的体积不断减小，从而使制冷剂气体被压缩。
在这个过程中，制冷剂的温度和压力都会随着增加。
3. 排气过程：当活塞达到最高点时，气体被压缩到最大压力。
此时，压缩机的排气阀打开，允许高温高压的制冷剂气体进入冷凝器。
4. 冷却过程：在冷凝器中，制冷剂气体受到冷却介质（通常是空气或水）的冷却作用，将其热量释放出去。
在这个过程中，制冷剂气体会从气体态转变为液体态。
5. 膨胀过程：冷却后的制冷剂液体通过膨胀阀射入蒸发器，在蒸发器内部压力较低的环境下快速蒸发。
这个过程中，制冷剂
会吸收外界的热量，从而起到降低蒸发器内温度的作用。
以上就是冷冻机压缩机的工作原理。
通过不断循环这些过程，冷冻机能够将热量从室内或物体中吸收，然后将它们释放到外部环境中，实现制冷效果。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理一、引言冷冻机是一种常见的制冷设备，广泛应用于空调、冷藏、冷冻等领域。
本文将详细介绍冷冻机的工作原理，包括制冷循环、压缩机、蒸发器、冷凝器等关键组件的工作原理。
二、制冷循环冷冻机的工作原理基于制冷循环，该循环由四个主要组件组成：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
制冷循环通过改变制冷剂的状态来实现制冷效果。
1. 压缩机压缩机是冷冻机的核心组件，其主要功能是将低温低压的制冷剂气体吸入并压缩成高温高压的气体。
通过压缩，制冷剂的温度和压力都会升高。
2. 冷凝器冷凝器是制冷循环中的热交换器，其主要功能是将高温高压的制冷剂气体冷却并转化为高压液体。
冷凝器通常采用散热片或冷却水来降低制冷剂的温度。
3. 膨胀阀膨胀阀是控制制冷剂流量的关键组件，其主要功能是将高压液体制冷剂通过阀门的节流作用转化为低压液体。
膨胀阀的作用是降低制冷剂的压力和温度。
4. 蒸发器蒸发器是制冷循环中的另一个热交换器，其主要功能是将低压液体制冷剂蒸发成低温低压的蒸汽。
蒸发器通常采用散热片或冷却空气来吸收周围环境的热量，从而使制冷剂的温度降低。
三、工作原理冷冻机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 压缩制冷循环开始时，压缩机将低温低压的制冷剂气体吸入并压缩成高温高压的气体。
压缩过程中，制冷剂的温度和压力都会升高。
2. 冷凝高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，通过与冷却介质（散热片或冷却水）的热交换，制冷剂的温度降低并转化为高压液体。
3. 膨胀高压液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，膨胀阀的节流作用使制冷剂的压力和温度降低。
4. 蒸发低压液体制冷剂在蒸发器中吸收周围环境的热量，蒸发成低温低压的蒸汽。
蒸发器通常通过散热片或冷却空气来实现热量的吸收。
通过以上四个步骤，冷冻机能够将热量从一个区域转移到另一个区域，实现制冷效果。
四、冷冻机的应用冷冻机的应用非常广泛，包括以下几个方面：1. 空调系统冷冻机是空调系统的核心组件，通过制冷循环实现室内空气的降温和湿度的控制。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理冷冻机是一种常见的制冷设备，广泛应用于家庭、商业和工业领域。
它的工作原理基于热力学和热传导的原理，通过循环往复的过程，将热量从一个区域转移到另一个区域，从而实现降温的目的。
一、制冷循环系统冷冻机的核心是制冷循环系统，它由四个主要组件组成：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
这些组件通过管道连接在一起，形成一个封闭的循环系统。
1. 压缩机：压缩机是冷冻机的动力来源，它负责将制冷剂气体压缩成高压气体。
当气体被压缩时，其温度和压力都会升高。
2. 冷凝器：冷凝器是一个散热器，通常位于冷冻机的后部。
在冷凝器中，高温高压的制冷剂气体通过散热器的金属管道，与周围的空气进行热交换，从而冷却并变成高压液体。
3. 膨胀阀：膨胀阀是连接冷凝器和蒸发器之间的一个狭窄通道。
高压液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，当液体通过膨胀阀时，其压力和温度会降低。
4. 蒸发器：蒸发器是冷冻机的制冷部件，通常位于冷冻机的内部。
在蒸发器中，低压液体制冷剂通过蒸发的过程，吸收周围环境的热量，从而使蒸发器内部的温度降低。
二、工作过程冷冻机的工作过程可以分为四个步骤：压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
1. 压缩：压缩机将低温低压的制冷剂气体吸入，通过压缩将其转化为高温高压的气体。
这个过程需要耗费能量。
2. 冷凝：高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，与周围的空气进行热交换，从而冷却并变成高压液体。
这个过程中，热量从制冷剂气体传递给周围环境。
3. 膨胀：高压液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，当液体通过膨胀阀时，其压力和温度会降低。
这个过程中，制冷剂从液体状态转变为气体状态。
4. 蒸发：低压制冷剂气体进入蒸发器，在蒸发的过程中吸收周围环境的热量，从而使蒸发器内部的温度降低。
这个过程中，制冷剂从气体状态转变为液体状态。
三、制冷剂的选择制冷剂是冷冻机中的关键组成部分，它在制冷循环系统中起着传递热量的作用。
常见的制冷剂包括氨气、氯氟烃（CFCs）、氢氟烃（HFCs）和氢氯氟烃（HCFCs）等。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理冷冻机是一种常见的设备，被广泛应用于工业、商业和家庭等领域。
那么，冷冻机是如何工作的呢？本文将详细介绍冷冻机的工作原理。
一、冷冻机的基本构造冷冻机一般由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等主要部件组成。
1. 压缩机：压缩机是冷冻机的核心部件，它通过压缩制冷剂气体，提高其压力和温度。
2. 冷凝器：冷凝器位于压缩机后方，其主要功能是将高温高压的制冷剂气体冷却并转化为高压液体。
3. 膨胀阀：膨胀阀是转换器，用于控制制冷剂在冷凝器和蒸发器之间的流动量，从而实现进入蒸发器的制冷剂压力和温度的降低。
4. 蒸发器：蒸发器是冷冻机吸收外界热量的地方，通过蒸发制冷剂来吸收热能，使其温度降低，从而实现冷却的效果。
二、冷冻机的工作原理冷冻机的工作原理主要分为四个过程：压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
1. 压缩过程：制冷剂从蒸发器进入压缩机，通过压缩提高其压力和温度。
此时，制冷剂呈现气体状态。
2. 冷凝过程：高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，通过与外界环境接触，散发热量，从而使制冷剂气体转化为高压液体。
3. 膨胀过程：高压液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，压力和温度急剧降低。
在这个过程中，制冷剂呈现混合相态。
4. 蒸发过程：制冷剂在蒸发器中吸收外界的热量，使得蒸发器内部的温度降低，同时制冷剂逐渐蒸发为气体，并返回压缩机进行下一轮工作。
三、冷冻机的循环过程冷冻机的工作可以看作是一个循环过程，从压缩到蒸发再到压缩，不断循环往复。
最初，制冷剂从蒸发器进入压缩机，经过压缩过程转化为高压高温的气体，然后进入冷凝器进行冷却，转化为高压液体。
高压液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，压力和温度急剧下降，制冷剂在蒸发器内吸收热量，变为气体状，再次返回到压缩机进行下一轮的工作。
四、冷冻机的应用领域冷冻机广泛应用于工业、商业和家庭等领域。
在工业中，冷冻机可用于制造业、化工业、医药业等领域的冷却和冷冻操作。
在商业领域，冷冻机可用于超市、餐厅、冷饮店等场所的食品保鲜和冷饮制作。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理冷冻机是一种常见的制冷设备，它通过循环工作原理将热量从一个物体转移到另一个物体，以达到降低温度的目的。
冷冻机的工作原理可以简单地分为四个步骤：蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
首先，冷冻机通过蒸发器中的制冷剂与外界的低温物体接触，使制冷剂吸收该物体的热量并发生蒸发。
在蒸发过程中，制冷剂从液态转变为气态，吸收的热量导致外界物体的温度降低。
接下来，制冷剂气体进入压缩机，压缩机会对气体进行压缩，使其压力和温度升高。
压缩机通常是由电动机驱动的，它通过压缩制冷剂气体，使其能够更好地传递热量。
然后，高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，冷凝器是一个热交换器，它通过与外界的冷却介质（通常是水或空气）接触，将制冷剂气体中的热量释放到外界。
在冷凝过程中，制冷剂气体从气态转变为液态，温度和压力降低。
最后，制冷剂液体通过膨胀阀进入蒸发器，膨胀阀的作用是降低制冷剂的压力，使其能够重新进入蒸发器。
在蒸发器中，制冷剂液体吸收外界物体的热量，再次蒸发成气态，循环过程重新开始。
通过不断重复上述的四个步骤，冷冻机能够持续地将热量从一个物体转移到另一个物体，从而实现降低温度的效果。
冷冻机的制冷效果主要取决于制冷剂的选择和循环系统的设计。
需要注意的是，冷冻机的工作原理与空调系统的原理基本相同，只是应用场景和工作要求略有不同。
冷冻机通常用于工业生产、冷库、冷藏车等需要大量制冷的场所，而空调系统则主要用于室内空调和温度调节。
总结起来，冷冻机的工作原理是通过蒸发、压缩、冷凝和膨胀的循环过程，将热量从一个物体转移到另一个物体，以达到降低温度的目的。
这种制冷设备在各个领域都有广泛的应用，为人们的生活和工作提供了便利和舒适。
压缩式冷冻机之工作原理
压缩式冷冻机之所谓压缩循环就是利用气体在不同的压力与温度下其存在的状态不同,也就是说如有一高压低温液态的物质,若将压力降低,且其温度维持不变,它会由液态渐渐变成气态.任何一种物质若要自液体变成气体,它必须吸收11相当的热量,由液体变成汽体所吸收的热量称之谓汽化热,一般而言,汽化热值是相当大的热值;相反的,汽化后的气体若又加以压力再用冷却系统将因加压所升高的温度降低,则汽体又能恢复原有的液体状态,压缩冷冻循环就是利用这个道理设计出一套装置在冷冻机与空调系统中.在此系统中,压缩机都是用电动马达驱动,其目的就是将低压的冷媒压缩至一个适当的压力与较高的温度而变成高压与高温的气态冷媒,再送入冷凝器中使之冷却成液态的冷媒.【图3.2】为一般压缩式冷冻循环系统的主要装置图,而在实际运用当中会搭配冷却水塔或是冰水泵构成所谓的冰水主机系统.【图3.2】压缩式冷冻循环系统主要装置图以下即针对压缩式冷冻机的主要元件分别叙述:1. 压缩机:将从汽化器之汽态冷媒从低压低温区压缩为高压高温之过热汽态,其过程为绝热下进行,并产生推动系统冷媒之循环.2. 汽化器即是吸收热量(即冷冻能力)使冷媒恢复原有的低压饱和汽体状态,待压缩机压缩再循环利用.3. 冷凝器是将从压缩机出来之高温过热汽体下之冷媒冷却使冷媒变成高压液体状态.4. 而膨胀阀是使高压液体冷媒经膨胀阀降压成一低压汽态.123.1.3 压缩式冷冻机的省能运转管理为改善压缩式冷冻机的效率或是提高其能源的使用率,以避免二氧化碳排放量的增加造成地球温暖化,可从下列四点作改善:适当冷媒的选用,机械装置的改善,废热的回收及利用,能源管理.1. 适当冷媒的选用虽然氟氯碳化物(CFCs)以及氢氟氯碳化物型(HCFCs)的冷媒并不会产生大量的二氧化碳,但由於会造成臭氧层的破坏,使得全球不断的温暖化.加以国际间也定了相关的管制措施,使得此类冷冻机的冷媒必须减量或是全面禁止,而造成相关机械必须做相当程度上的设计变更以适应替代冷媒的使用,而冷媒的选用适当与否会与冷冻效率有直接的影响关系.氟氯碳化物(CFCs)自1996年开始全面禁止后,紧接著,氢氟氯碳化物型(HCFCs)的冷媒也将於2020年面临禁用的命运.因此国际间积极地寻找可替代的新型冷媒,在这几年是以HFCs为主要的替代冷媒,虽然HFCs替代冷媒并没有在蒙特娄议定书的管制之列,但在京都议定书中却将HFCs替代冷媒纳入管制之列,但京都议定书尚未正式生效.唯一令人担心的是,不晓得是否在未来几年内会与氢氟氯碳化物型(HCFCs)的冷媒同样面临到管制的命运.而上述冷媒其破坏臭氧层潜势(ODP)或是全球暖化潜势(GWP)与自然冷媒比较起来都有很大的差距.从【表3.3】的数据可以得知,氨气其ODP及GWP 都比其他冷媒为小,但其毒性却是所有冷媒当中最高的,这造成了应用於冷冻系统中的不便及危险.而国内一些制程有使用氨气当作冷媒,但在浓度监测并没有落实,而造成了许多工安事件的发生,这一方面的管制必须从严,以防氨气的泄漏直接造成对人员的伤害.而在选用替代冷媒时的原则有下列几项:(1) 臭氧破坏潜能(ODP)值为零及全球温暖化潜能(GWP)不高.(2) 安全性高(无毒,不具燃性).(3) 热交换性质效率高及化学性质稳定.(4) 新冷媒温度-压力特性和目前使用冷媒相近,以降低机械设计的变更.13【表3.3】各种冷媒性质的比较种类属项GWP ODP 易燃性毒性R11 CFC 1500 100 无1000R12 CFC 4500 1.00 无1000R123 HCFC 29 0.02 无5-10R22 HCFC 510 0.05 无1000R134a HFC 420 0.00 无1000R711(氨) …… 0 0.00 14.8 25HC 3 0 强燃性……以国内目前使用最多的往复式压缩机而言,其冷媒为HCFC(R-22),其所面临最大的困难在於替代冷媒(HFC)与现有机种的不合,即必须面临机械设计的大幅变动.而大吨位的离心式也同样面临此问题.就国内而言,使用R-22冷媒的机种占了大多数,因此需加紧替换的工作.目前替代冷媒的现况趋势在冷冻机器(低温冷冻设备)以R404a及R717为主,而在空调机以R407C及R410A为主.但由於HFC同样会对地球产生温暖化,长远之计是发展HC(碳氢化合物),NH3,CO2等自然冷媒,而且从机械效率及地球温暖化而言,此类自然冷媒是今后的研究重点.另外在使用替代冷媒时,冷冻油的搭配与选用也影响了冷冻的效率.传统上,当CFCs或HCFCs为系统的冷媒时,常用无机油来润滑.但在使用HFC时却不能再用此种润滑油,因为这两者是不互溶的,使得无机油进入蒸发器或是冷凝器中,因而阻碍了系统的效能,降低了冷冻机的效能.就冷媒的本身性质而言,其蒸发温度及凝结温度的高低也会影响冷冻系统循环的效率.在相同的冷凝温度下,冷媒蒸发温度每提高1℃,约可提高1.5%的冷冻能力,COP约提高3%,如【图3.3】所示.如果凝结温度提高则对其冷冻能力却有反效果,凝结温度每增加1℃,COP约降低2.7%.如【图3.4】所示.因此选用适当的冷媒对冷冻系统的效益可说是非常重要的.14【图3.3】蒸发温度的增加对冷冻效率的影响【图3.4】凝结温度的增加对冷冻效率的影响15另外有关於冷媒提升效率的措施还有增设冷媒强制循环系统,其最主要的原因即节省能源.但并非所有冷冻系统都能装设此一设备.其节省能源的原因有下列几点:(1) 增加热传导系数与热交换效率(2) 消除蒸发管内积油(3) 预防液态冷媒吸入压缩机(4) 增加冷冻效率减少压缩机负荷在增设冷媒强制循环后,不要再使用原蒸发过程中之膨胀阀.低压侧受液槽应尽量靠近压缩机,可节省动力.2. 机械装置的改善这方面的效率提升可从两方面著手,第一是设备效率的改善,第二则是从系统著手.设备系只在冷冻系统中的单一元件而言,如压缩机,热交换器等.而系统指的是从整个组合元件来看,这一部分必须考量到实际的操作环境,其牵涉到的因素较单一元件复杂.(1) 就设备而言首先从单一元件来看效率的提升.在冷冻系统最为重要的元件为压缩机,其也为冷冻系统中最耗能的部分.压缩机在运转过程中,若压缩过的冷媒气体回流漏进压缩机的进气行程时,则原压缩所付出的压缩能量就浪费掉了,也会造成系统的破坏,降低其寿命.若所加入的能量用在克服摩擦或者克服机件运转时的惰性,则也损失了能量,并降低压缩机的效率.不过任何形式的压缩机均会有机件因摩擦而损失的能量,只是多寡的的分量不同而已.如果只就效率考量而言,单段压缩系统与双段压缩系统分离可提升效率. 即各冷冻机械之间的温度条件相差在10℃以上时,应考虑分开成一级温度的冷冻系统,然后提高单段压缩机的入口压力(即蒸发压力),因而减小压缩比, 也就减少了所需动力,针对各式样之压缩机保养与省能方式,将於下一章再详加介绍.在冷冻系统中热交换器指的是冷凝器与蒸发器.当其中任何一组热交换器之效能不好时,就会使得能量的传递受到阻碍,连带影响到整个系统能力, 结果不是系统耗电量增加,就是冷冻能力下降.污染系数愈高(污垢越多),冷凝器温度会提高,需要吸入更冷的冷媒,冷冻机所需动力之百分比将愈增高.冰水主机蒸发器或是冷凝器结垢使热传效果变差,就是最典型的例子.因此维持热交换器的清洁在冷冻系统中是非常重要的.但对於设备而言,其16产品都有一定的上市门槛效率,即有一定的标准效率,故从节能而言,其节能的空间不大.(2) 就系统而言在探讨节能机会时,最好能先对系统能源效率做整体的调查与检测,建立现况基准,其目的有二:一是可了解系统耗能分布状况,另外就是可掌握各个动作元件之耗电率.就系统效率而言可从四部分做改善.A. 冰水侧冰水侧系统主要是由冰水泵,冰水管路,各式阀件及配件所组合而成,此部分即与蒸发器做热交换之系统.冰水管路有如人体内的血管,将冰水主机所制造出来的低温冰水适量地分送到各个空调负载区,若是设计不当或试车调整不当,不但容易造成冷能分配不平衡,冰水泵及控制阀等动作元件也易於毁坏,更甚者,将使冰水主机多运转一台,却又在低负载下运转,而浪费能源.而冰水泵是冰水侧的动力来源,选择适合系统之冰水泵是非常重要的.另外就是在中大型中央空调系统,在冰水侧使用一种达到「流力分离,热力耦合」的冰水系统,这种系统被称为「生产与分配分职型系统」.主要是将一次侧(主机侧)与二次侧(负载侧)的冰水流量分离,使得两者的冰水流量可以不同(一般设计大都是一次侧流量大於或等於二次侧流量)负载侧供水温度将与主机测出水温度相同,而不会发生因为温度梯度所造成主机效率的流失.由於此系统将一次侧及二次侧流量分离,一次泵及二次泵所负担之流量及扬程是没有绝对的关系,理论上可以比传统冰水系统节省较多的泵功.另外若在负载变化大或是大部分时间为轻载的场合,更可在二次侧(负载侧)泵加装变频器,使二次泵随负载变化而改变转速,如此一来可节省更多电力.B. 冰水主机根据大电力研究测试中心与工研院能资所过去几年所作的测试调查5,国产冰水机的平均效率值EER约3.1kcal/hr/W,尚未达到美国ASHRAE90.1标准中所建议的效率基准3.27kcal/hr/W.假设所有的主机效率能提升百分之十,则电力负载约可降低120MW,相当於火力发电厂二部发电机组容量.在能源短缺的今天,冰水主机的能源效率是非常值得我们深入探讨.冰水主机在中央空调中是不可或缺的设备,其最大的功能就是将低於外气温度的热负载,转化成高於室外温度,使系统能利用温度梯度将热负载传17递於室外.就冰水主机而言,冰水主机大部分的时间都在低负载下运转,冰水主机负载率在60%以下运转其效率往往是不佳的,因此就其需要来选择或更换合适的冰水主机是对节能而言非常可行的.高效率省能冰水机的设计可以从许多方面著手,首先是代表冰水机效率潜力的心脏-压缩机.对国内绝大部分的冰水机制造厂而言,压缩机并不是自行生产,因此制造高效率省能冰水机的先决条件是选用高效率压缩机.另外,适当的主机加卸载段数可以使压缩机随著负载的变化来调整压缩容量, 以提高部分负载效率.采用有节能器入口(economizer hole)的压缩机,可使用二级压缩系统来提高效率与能力.压缩机选定之后,接著要考虑的是如何使压缩机在最佳条件下运转.适当地调整冰水主机之设定温度也能节省电力的消耗,由热力学的冷陈循环分析得知,低冷凝温度(压力),冷凝器出口过冷度增加,提高蒸发温度(压力)与蒸器出口过热度减小,则冰水主机的制冷能力与效率愈高,见【图3.5】,【图3.6】,【图3.7】蒸发器与冷凝器的设计要以满足这两个条件为目标.另外, 增加冷凝器出口过冷度与减小蒸发器出口过热度也是提升能力的方法. 【图3.5】冷凝温度(压力)降低对效率的影响518【图3.6】过冷度增加对效率的影响5【图3.7】蒸发温度(压力)提高对效率的影响5C. 冷却水侧冷却水侧是指与冷凝器进行热交换的外部系统.在大都数的设计,一台冰水主机会搭配一台冷却水塔,且水塔的起停是与冰水主机连动的.由於中大系统冰水主机台数偏多,使得冷却水塔台数亦多而不易管理及维护,且无19法随著空调负载及外气条件变动而调整风扇耗电量.一般来说,冷却水温度每降低1℃可省电1.5 2.0%.冷却水的入口温度应在符合冰水主机特性及外气湿球温度的限制下,尽可能地降低来节约冰水主机之用电量.也就是说,冷却水塔应与冰水主机的运转一并考虑,才使得系统整体效率提升.【图3.8】是冰水主机与冷却水塔在不同的冷却水温度下的耗电率变化.在较低的冷却水温冰水主机耗电降低,但冷却水塔耗电上升,合计二者耗电存在一最佳运转效率点.欲达成最佳化控制,冷却水设定温度应随外气湿球温度重置(Reset).一般冷却水塔合理的接近温度为3℃,因此冷却水温的重置温度亦应以此为基准.其目的在使冷却水塔的散热能力完全发挥,同时避免接近温度过低而消耗太多的风车耗电.但冷却水温也不是可以无限制地降低,最低设定温度应谘询冰水主机制造厂的意见.冷却水塔风扇转速可依实测冷却水温与设定温度之间的差值做变频控制.如此一来,冰水主机可因冷却水温随季节变动调低而使耗电减少,冷却水塔风扇也可全力运转,但不致於浪费过多电力.【图3.8】冰水主机与冷却水塔在不同的冷却水温度下的耗电率变化由上面可知冰水主机之排热量是藉由冷却水传递至冷却水塔.故冷却水循环量是由冰水主机之排热量及泵之耗电量之合所决定,以往在们决定冰水20流量(LPM)时会取冰水主机冷冻吨数的l0倍(亦即1RT=10LPM),而冷却水量则是冰水量的1.3倍(亦即1RT=13LPM),当然这是以5℃为设计温差时之流量.若能配合冰水机与冷却水塔选择较大温差之设计时,水流量即可降低,因而减少冷却水泵之初设费用及运转费用.因此减少冷却水循环量, 可以降低冷却水泵耗电量.还有就是变频控制的采用.变频控制因可根据负载变化调整设备转速来提高设备整体效率,降低机械磨损等优点,是目前节约能源的最佳控制方式. 冷媒压缩机变频控制在全球空调市场是处於一个新兴开发的控制领域,不论压缩机是旋转式,往复式,涡卷式,螺旋式或是离心式均可透过变频方式来达到控制目的,不过由於牵涉到冷媒及压缩机特性,使得其变速控制系统相当复杂不能只靠单点压力或温度控制,必需要和压缩机制造厂商整合并考虑整体系统运作.因此必须从整体系统来搭配变频控制系统以达到节能的观点.以下提供螺旋式变频冰主机与传统式冰水主机之优缺点比较作为参考6, 见【表3.4】.最后就是电子膨胀阀控制等的采用.微电脑控制除了控制准确,启动电流低,反应速度快及可提高部分负载的运转性能外,尚可附加其他功能,包括故障预知,故障诊断,需量控制,运转监视,补机控制等,尤其利用中央监控系统或电话回线及Modem装置,可做集中管理或委托外界服务中心进行操作维护工作,除可由故障预知及自行诊断以提高操作性及维护性外,更可达省能化,省力化的经济效益.换言之,冰水主机的微电脑控制技术将是未来发展的重点,尤其经由软体的程式控制,将使冰水主机往智慧型发展.D. 送风系统在空调系统中,送风之电力负载可达三成之多7,且因其全负载运转时间相当长,其总耗电可达相当於冷冻主机的耗电量,故其节约能源能力不可忽视.由於V A V系统采用变频器的控制方法,使风量随空调需求而改变,节省下大量的能力,因而已在国内引起专业人士之重视,且应用亦逐渐广泛.【图3.9】,【图3.10】即为其示意图.21【表3.4】螺旋式变频冰主机与传统式冰水主机之优缺点比较6连续式无断容调变频控制连续式无段容调控制四段式容调控制1 变频起动方式,无起动电流过大的情形Y-△起动,起动电流过大Y-△起动,起动电流过大2 降低机械磨损,运转及震动噪音减少机械磨损大,运转需动噪音增加.机械磨损大,运转震动噪音增加.3 容调滑块及马达转速可无段同步控制,容量控制可从10%-100%控制运转,控制模组并计算决定系统之最佳运转点运转.容量虽可控制从25-100无段容调,但马达转速仍全速运转,旁通流量造成系统热损失及电力消耗过大并无法计算最佳节能运转点运转.容量控制分阶段为25%.50%.75%.100%,无法契合实际容量,需较高一阶运转,系统Hunting震动,并且耗电量过大.4 加卸载及马达变速动作稳定平顺,加卸载时容调滑块不因冷媒热胀冷缩变化而造成活塞作动不顺及失效.加卸载动作连续及平顺稳定,但会造成活塞旁通卸载时冷媒热胀冷缩变化而造成活塞作动不顺及卡死失效.加卸载动作为阶段性而非连续性控制,运转不稳定,虽无热胀冷缩问题,但是压力冰水温度变化太大,控制不稳定.5 平稳的控制冷凝压力及蒸发压力,并精准控制冰水出水温度,准确度可达到±0.5℃内.传统式控制器可较平稳控制冷凝压力及蒸发压力,但冰水出水温度较难控制一般为1℃-2℃左右.阶段性控制,冷凝压力及蒸发压力不易控制,压缩机起动停止太频繁,冰水出水温度变化太大.6 控制模组为插卡式可外加或不加微电脑控制,通讯系统可外接LonWork共容性网路架构只需插卡即可连到中央监控系统,在控制功能及维修上更为灵活运用.需使用微电脑控制,传统式控制器为国外进口套装软体,控制功能运用不灵活,及维修不易.无需使用微电脑控制器传统PLC即利用电磁开关和TIMER即可控制.7 多组压缩机可透过网路并联控制方式,达到主机在最佳需量下运转.传统微电脑容调控制虽可并联控制大部份并无此需量控制功能.无此功能.8 价格较高,但可从日后之节省电费回收.价格及回收效益不高. 价格较便宜,无回收效益22(a) 定风量方式的空调(b) V A V方式的控制【图3.9】不同送风方式之示意图8【图3.10】V A V空调系统之控制流程图8233. 废热的回收及利用在冷冻循环中,废热会随者系统的运转而产生,废热不仅会造成热污染,而且废热对节能来说是代表著能源使用的不当,即能源不是百分之百的转化成我们所需要的能源形式.如何对这过程中所伴随的废热来进行有效的利用,即将这些废热用於其他用途,如对热水的预热,可以将能源用於加热热水的部分减少.对节能来说,废热的回收及利用可以节省总能源得消耗,对节能是非常实用的.在一般业界中离心式的冰水系统常附带热回收系统.这部分的热回收指的是冷凝器与冷却水塔侧所进型的热交换,如何将从冷凝器所得到的热量进行其再利用是非常重要的,即如何有效地将冷却水塔排放之冷凝热量作有效之回收,转而提供作为热水的热源,应可节省大量之能源.4. 能源管理能源管理这部分所涵盖的有人为的管理及后续的维护甚至是机械装置的搭配.就人员而言,传统上只是注意机械有无在运转,对其效率并不会太在意,即有可能机械都是在低效率下运作,对能源的使用是非常的不理想的.因此人员必须对运转中的机械装置有保持高效率的管理动作.近来中央监控系统也用於此类的冷冻机械方面,说明了有关能源的管理是非常根本的,因此能源管理对节能而言是很需要的.选用适当的运作方式也是能源管理的一部份.如压缩机的搭配对节能也是非常重要的.压缩机应选在高效率范围内运转,如有多台压缩机,可依据各台压缩机的性能曲线(在何种负荷范围内效率最高),选配运作.另外,就是机械装置后续的维护.在冷冻系统中,热交换器扮演著具足轻重的角色,但热交换器的结垢却会使冷冻能力或是效益大打折扣,维护热交换器的清洁对能源的使用而言是非常关键的.。
冷冻机制冷原理
冷冻机制冷原理冷冻机是一种能够将热量从低温环境传递到高温环境的设备，其工作原理主要依靠热力学的基本原理和循环过程。
冷冻机的制冷原理是通过蒸发冷却和压缩升温的循环过程来实现的。
首先，冷冻机内的制冷剂在低压下蒸发吸收热量，使得制冷剂的温度降低。
这个过程发生在蒸发器中，当制冷剂接触到低温的物体时，吸收其热量并蒸发成气态。
这样，蒸发器中的制冷剂就能够吸收到外界的热量，使得蒸发器内的温度降低。
随后，制冷剂以气态进入压缩机，压缩机将气体压缩成高温高压的状态。
在这个过程中，制冷剂的温度会进一步上升，因为压缩机对气体进行了压缩，使得气体内分子的热运动增加，从而使得气体的温度升高。
接着，高温高压的制冷剂进入冷凝器，通过与外界环境的接触，释放热量并冷凝成液态。
冷凝器的作用是将制冷剂释放的热量传递给外界环境，使得制冷剂的温度降低至接近环境温度。
这样，制冷剂就完成了一个完整的循环过程，可以再次进入蒸发器进行制冷。
最后，冷凝液进入膨胀阀，通过膨胀阀的作用，使得冷凝液的压力降低，从而使得冷凝液蒸发成气态，并且温度和压力都降低。
这样，制冷剂就可以再次进入蒸发器，继续循环制冷。
总的来说，冷冻机的制冷原理主要依靠制冷剂在不同压力下的相变过程，通过蒸发吸热和冷凝释热的循环过程来实现制冷效果。
这种循环过程可以持续进行，从而实现对低温环境的制冷，同时将热量传递到高温环境，实现热量平衡。
冷冻机的制冷原理在工业生产、冷藏冷冻、空调等领域有着广泛的应用，通过不断改进和创新，不断提高制冷效率和节能性能，为人们的生活和生产带来了便利和舒适。
希望通过对冷冻机制冷原理的了解，能够更好地利用和维护冷冻机设备，为社会经济发展和环境保护做出贡献。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理引言概述：冷冻机是一种常见的制冷设备，广泛应用于工业、商业和家庭领域。
它通过特定的工作原理实现将热量从一个物体转移到另一个物体，从而实现制冷效果。
本文将详细介绍冷冻机的工作原理，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等关键组件的作用和工作过程。
一、压缩机的作用和工作过程：1.1 压缩机的作用：压缩机是冷冻机的核心组件之一，其作用是将低温低压的制冷剂气体吸入，通过压缩提高其温度和压力，使其成为高温高压的气体。
1.2 压缩机的工作过程：首先，压缩机通过活塞或旋转机械将制冷剂气体吸入，然后通过压缩过程将气体压缩，使其温度和压力升高。
在压缩过程中，制冷剂的体积减小，分子之间的距离变小，分子的平均动能增加，从而使气体温度升高。
1.3 压缩机的种类：常见的压缩机有活塞压缩机、螺杆压缩机和离心压缩机等。
不同类型的压缩机适用于不同的应用场景，具有各自的优缺点。
二、冷凝器的作用和工作过程：2.1 冷凝器的作用：冷凝器是冷冻机中的另一个重要组件，其作用是将高温高压的制冷剂气体冷却成高温高压的液体。
在冷凝器中，高温高压的制冷剂气体通过与外界空气或冷却介质接触，散发热量并降温。
制冷剂气体在冷凝器中冷却后，会由于压力的作用而变成高温高压的液体。
2.3 冷凝器的类型：冷凝器的类型包括空冷式冷凝器和水冷式冷凝器。
空冷式冷凝器通过与外界空气对流散热，而水冷式冷凝器则通过水循环来冷却制冷剂气体。
三、膨胀阀的作用和工作过程：3.1 膨胀阀的作用：膨胀阀是冷冻机中的关键组件之一，其作用是调节制冷剂流量，实现制冷过程中的压力和温度控制。
3.2 膨胀阀的工作过程：制冷剂经过冷凝器冷却成高温高压的液体后，通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀通过控制制冷剂的流量和压力，在蒸发器内实现制冷剂的膨胀和降温。
3.3 膨胀阀的种类：常见的膨胀阀有热力膨胀阀和电子膨胀阀等。
热力膨胀阀通过温度感应元件控制制冷剂流量，而电子膨胀阀则通过电子控制实现流量调节。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理
冷冻机是一种能够将热量从低温环境中抽取并排放到高温环境中的设备。
它的
工作原理基于热力学和热传导的原理，主要包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。
1. 蒸发过程：
冷冻机中的制冷剂（例如氨气、氟利昂等）在低温环境下经过蒸发器，吸收外
界的热量并蒸发成气体。
蒸发器通常由一系列细管组成，使制冷剂能够与外界空气或物体接触，从而吸收热量并降低温度。
2. 压缩过程：
蒸发后的制冷剂气体被压缩机吸入，压缩机通过增加气体的压力和温度，将制
冷剂气体压缩成高温高压气体。
压缩机通常由活塞或螺杆等组成，通过机械工作将制冷剂气体压缩。
3. 冷凝过程：
高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，冷凝器通常是一组金属管，通过外界的冷
却介质（如水或空气）使制冷剂气体散发热量，从而使其冷却并变成高压液体。
在冷凝过程中，制冷剂释放的热量会被传导到冷凝器的外部环境中。
4. 膨胀过程：
高压液体制冷剂通过膨胀阀或节流装置进入蒸发器，膨胀阀的作用是将高压液
体制冷剂的压力降低，使其变成低温低压的液体。
在蒸发器中，制冷剂液体吸收外界的热量并蒸发成气体，循环回到蒸发过程，完成一个制冷循环。
整个冷冻机工作原理基于制冷剂在不同温度和压力下的物态变化，通过不断循
环制冷剂在蒸发、压缩、冷凝和膨胀的过程中，实现热量的转移和降温。
冷冻机广泛应用于空调、冷库、冷藏柜等领域，为人们提供了舒适的环境和保鲜的条件。
冷冻机工作原理
冷冻机工作原理冷冻机是一种常见的制冷设备，用于将热量从低温区域转移到高温区域，从而实现制冷效果。
它的工作原理基于热力学的原理和循环过程，下面将详细介绍冷冻机的工作原理。
一、制冷循环过程冷冻机的工作原理基于制冷循环过程，主要包括四个关键组件：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀。
1. 蒸发器：蒸发器是冷冻机中的制冷部份，通常位于需要制冷的区域内。
其内部是一根细长的管道，内壁涂有导热材料。
当制冷机启动后，制冷剂进入蒸发器，通过与外界空气接触，吸收蒸发热量，使蒸发器内的温度降低。
2. 压缩机：压缩机是冷冻机中的动力部份，其作用是将低温低压的制冷剂气体吸入，通过压缩使其温度和压力升高，然后排出高温高压的制冷剂气体。
这个过程需要消耗能量，通常是通过电力驱动的。
3. 冷凝器：冷凝器是冷冻机中的热交换部份，通常位于制冷机的外部。
制冷剂气体从压缩机排出后，进入冷凝器，通过与外界空气接触，释放热量，使制冷剂气体冷却，并转化为高压液体。
4. 节流阀：节流阀是冷冻机中的流量调节部份，其作用是控制制冷剂在压缩机和蒸发器之间的流量。
通过调节节流阀的开度，可以控制制冷剂的流速和压力，从而实现制冷效果的调节。
二、工作原理冷冻机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 制冷循环开始：制冷机启动后，压缩机开始运行，制冷剂从蒸发器中吸入，经过压缩机被压缩成高温高压气体。
2. 冷凝过程：高温高压气体进入冷凝器，通过与外界空气接触，释放热量，使制冷剂冷却并转化为高压液体。
3. 节流过程：高压液体通过节流阀进入蒸发器，此时压力骤降，使制冷剂变为低温低压气体。
4. 蒸发过程：低温低压气体进入蒸发器，在与外界空气接触的同时，吸收蒸发热量，使蒸发器内的温度降低。
5. 制冷循环结束：制冷剂再次进入压缩机，循环进行，实现持续的制冷效果。
三、工作原理的应用冷冻机的工作原理被广泛应用于各种领域，如家用冰箱、商用冷柜、空调系统、工业冷却设备等。
家用冰箱：冷冻机的工作原理被应用于家用冰箱中，通过制冷循环过程，将冰箱内的温度降低，实现食物的冷藏和冷冻。
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压缩式冷冻机之所谓压缩循环就是利用气体在不同的压力与温度下其存在的状态不同,也就是说如有一高压低温液态的物质,若将压力降低,且其温度维持不变,它会由液态渐渐变成气态.任何一种物质若要自液体变成气体,它必须吸收11相当的热量,由液体变成汽体所吸收的热量称之谓汽化热,一般而言,汽化热值是相当大的热值;相反的,汽化后的气体若又加以压力再用冷却系统将因加压所升高的温度降低,则汽体又能恢复原有的液体状态,压缩冷冻循环就是利用这个道理设计出一套装置在冷冻机与空调系统中.在此系统中,压缩机都是用电动马达驱动,其目的就是将低压的冷媒压缩至一个适当的压力与较高的温度而变成高压与高温的气态冷媒,再送入冷凝器中使之冷却成液态的冷媒.【图3.2】为一般压缩式冷冻循环系统的主要装置图,而在实际运用当中会搭配冷却水塔或是冰水泵构成所谓的冰水主机系统.【图3.2】压缩式冷冻循环系统主要装置图以下即针对压缩式冷冻机的主要元件分别叙述:1. 压缩机:将从汽化器之汽态冷媒从低压低温区压缩为高压高温之过热汽态,其过程为绝热下进行,并产生推动系统冷媒之循环.2. 汽化器即是吸收热量(即冷冻能力)使冷媒恢复原有的低压饱和汽体状态,待压缩机压缩再循环利用.3. 冷凝器是将从压缩机出来之高温过热汽体下之冷媒冷却使冷媒变成高压液体状态.4. 而膨胀阀是使高压液体冷媒经膨胀阀降压成一低压汽态.123.1.3 压缩式冷冻机的省能运转管理为改善压缩式冷冻机的效率或是提高其能源的使用率,以避免二氧化碳排放量的增加造成地球温暖化,可从下列四点作改善:适当冷媒的选用,机械装置的改善,废热的回收及利用,能源管理.1. 适当冷媒的选用虽然氟氯碳化物(CFCs)以及氢氟氯碳化物型(HCFCs)的冷媒并不会产生大量的二氧化碳,但由於会造成臭氧层的破坏,使得全球不断的温暖化.加以国际间也定了相关的管制措施,使得此类冷冻机的冷媒必须减量或是全面禁止,而造成相关机械必须做相当程度上的设计变更以适应替代冷媒的使用,而冷媒的选用适当与否会与冷冻效率有直接的影响关系.氟氯碳化物(CFCs)自1996年开始全面禁止后,紧接著,氢氟氯碳化物型(HCFCs)的冷媒也将於2020年面临禁用的命运.因此国际间积极地寻找可替代的新型冷媒,在这几年是以HFCs为主要的替代冷媒,虽然HFCs替代冷媒并没有在蒙特娄议定书的管制之列,但在京都议定书中却将HFCs替代冷媒纳入管制之列,但京都议定书尚未正式生效.唯一令人担心的是,不晓得是否在未来几年内会与氢氟氯碳化物型(HCFCs)的冷媒同样面临到管制的命运.而上述冷媒其破坏臭氧层潜势(ODP)或是全球暖化潜势(GWP)与自然冷媒比较起来都有很大的差距.从【表3.3】的数据可以得知,氨气其ODP及GWP 都比其他冷媒为小,但其毒性却是所有冷媒当中最高的,这造成了应用於冷冻系统中的不便及危险.而国内一些制程有使用氨气当作冷媒,但在浓度监测并没有落实,而造成了许多工安事件的发生,这一方面的管制必须从严,以防氨气的泄漏直接造成对人员的伤害.而在选用替代冷媒时的原则有下列几项:(1) 臭氧破坏潜能(ODP)值为零及全球温暖化潜能(GWP)不高.(2) 安全性高(无毒,不具燃性).(3) 热交换性质效率高及化学性质稳定.(4) 新冷媒温度-压力特性和目前使用冷媒相近,以降低机械设计的变更.13【表3.3】各种冷媒性质的比较种类属项GWP ODP 易燃性毒性R11 CFC 1500 100 无1000R12 CFC 4500 1.00 无1000R123 HCFC 29 0.02 无5-10R22 HCFC 510 0.05 无1000R134a HFC 420 0.00 无1000R711(氨) …… 0 0.00 14.8 25HC 3 0 强燃性……以国内目前使用最多的往复式压缩机而言,其冷媒为HCFC(R-22),其所面临最大的困难在於替代冷媒(HFC)与现有机种的不合,即必须面临机械设计的大幅变动.而大吨位的离心式也同样面临此问题.就国内而言,使用R-22冷媒的机种占了大多数,因此需加紧替换的工作.目前替代冷媒的现况趋势在冷冻机器(低温冷冻设备)以R404a及R717为主,而在空调机以R407C及R410A为主.但由於HFC同样会对地球产生温暖化,长远之计是发展HC(碳氢化合物),NH3,CO2等自然冷媒,而且从机械效率及地球温暖化而言,此类自然冷媒是今后的研究重点.另外在使用替代冷媒时,冷冻油的搭配与选用也影响了冷冻的效率.传统上,当CFCs或HCFCs为系统的冷媒时,常用无机油来润滑.但在使用HFC时却不能再用此种润滑油,因为这两者是不互溶的,使得无机油进入蒸发器或是冷凝器中,因而阻碍了系统的效能,降低了冷冻机的效能.就冷媒的本身性质而言,其蒸发温度及凝结温度的高低也会影响冷冻系统循环的效率.在相同的冷凝温度下,冷媒蒸发温度每提高1℃,约可提高1.5%的冷冻能力,COP约提高3%,如【图3.3】所示.如果凝结温度提高则对其冷冻能力却有反效果,凝结温度每增加1℃,COP约降低2.7%.如【图3.4】所示.因此选用适当的冷媒对冷冻系统的效益可说是非常重要的.14【图3.3】蒸发温度的增加对冷冻效率的影响【图3.4】凝结温度的增加对冷冻效率的影响15另外有关於冷媒提升效率的措施还有增设冷媒强制循环系统,其最主要的原因即节省能源.但并非所有冷冻系统都能装设此一设备.其节省能源的原因有下列几点:(1) 增加热传导系数与热交换效率(2) 消除蒸发管内积油(3) 预防液态冷媒吸入压缩机(4) 增加冷冻效率减少压缩机负荷在增设冷媒强制循环后,不要再使用原蒸发过程中之膨胀阀.低压侧受液槽应尽量靠近压缩机,可节省动力.2. 机械装置的改善这方面的效率提升可从两方面著手,第一是设备效率的改善,第二则是从系统著手.设备系只在冷冻系统中的单一元件而言,如压缩机,热交换器等.而系统指的是从整个组合元件来看,这一部分必须考量到实际的操作环境,其牵涉到的因素较单一元件复杂.(1) 就设备而言首先从单一元件来看效率的提升.在冷冻系统最为重要的元件为压缩机,其也为冷冻系统中最耗能的部分.压缩机在运转过程中,若压缩过的冷媒气体回流漏进压缩机的进气行程时,则原压缩所付出的压缩能量就浪费掉了,也会造成系统的破坏,降低其寿命.若所加入的能量用在克服摩擦或者克服机件运转时的惰性,则也损失了能量,并降低压缩机的效率.不过任何形式的压缩机均会有机件因摩擦而损失的能量,只是多寡的的分量不同而已.如果只就效率考量而言,单段压缩系统与双段压缩系统分离可提升效率. 即各冷冻机械之间的温度条件相差在10℃以上时,应考虑分开成一级温度的冷冻系统,然后提高单段压缩机的入口压力(即蒸发压力),因而减小压缩比, 也就减少了所需动力,针对各式样之压缩机保养与省能方式,将於下一章再详加介绍.在冷冻系统中热交换器指的是冷凝器与蒸发器.当其中任何一组热交换器之效能不好时,就会使得能量的传递受到阻碍,连带影响到整个系统能力, 结果不是系统耗电量增加,就是冷冻能力下降.污染系数愈高(污垢越多),冷凝器温度会提高,需要吸入更冷的冷媒,冷冻机所需动力之百分比将愈增高.冰水主机蒸发器或是冷凝器结垢使热传效果变差,就是最典型的例子.因此维持热交换器的清洁在冷冻系统中是非常重要的.但对於设备而言,其16产品都有一定的上市门槛效率,即有一定的标准效率,故从节能而言,其节能的空间不大.(2) 就系统而言在探讨节能机会时,最好能先对系统能源效率做整体的调查与检测,建立现况基准,其目的有二:一是可了解系统耗能分布状况,另外就是可掌握各个动作元件之耗电率.就系统效率而言可从四部分做改善.A. 冰水侧冰水侧系统主要是由冰水泵,冰水管路,各式阀件及配件所组合而成,此部分即与蒸发器做热交换之系统.冰水管路有如人体内的血管,将冰水主机所制造出来的低温冰水适量地分送到各个空调负载区,若是设计不当或试车调整不当,不但容易造成冷能分配不平衡,冰水泵及控制阀等动作元件也易於毁坏,更甚者,将使冰水主机多运转一台,却又在低负载下运转,而浪费能源.而冰水泵是冰水侧的动力来源,选择适合系统之冰水泵是非常重要的.另外就是在中大型中央空调系统,在冰水侧使用一种达到「流力分离,热力耦合」的冰水系统,这种系统被称为「生产与分配分职型系统」.主要是将一次侧(主机侧)与二次侧(负载侧)的冰水流量分离,使得两者的冰水流量可以不同(一般设计大都是一次侧流量大於或等於二次侧流量)负载侧供水温度将与主机测出水温度相同,而不会发生因为温度梯度所造成主机效率的流失.由於此系统将一次侧及二次侧流量分离,一次泵及二次泵所负担之流量及扬程是没有绝对的关系,理论上可以比传统冰水系统节省较多的泵功.另外若在负载变化大或是大部分时间为轻载的场合,更可在二次侧(负载侧)泵加装变频器,使二次泵随负载变化而改变转速,如此一来可节省更多电力.B. 冰水主机根据大电力研究测试中心与工研院能资所过去几年所作的测试调查5,国产冰水机的平均效率值EER约3.1kcal/hr/W,尚未达到美国ASHRAE90.1标准中所建议的效率基准3.27kcal/hr/W.假设所有的主机效率能提升百分之十,则电力负载约可降低120MW,相当於火力发电厂二部发电机组容量.在能源短缺的今天,冰水主机的能源效率是非常值得我们深入探讨.冰水主机在中央空调中是不可或缺的设备,其最大的功能就是将低於外气温度的热负载,转化成高於室外温度,使系统能利用温度梯度将热负载传17递於室外.就冰水主机而言,冰水主机大部分的时间都在低负载下运转,冰水主机负载率在60%以下运转其效率往往是不佳的,因此就其需要来选择或更换合适的冰水主机是对节能而言非常可行的.高效率省能冰水机的设计可以从许多方面著手,首先是代表冰水机效率潜力的心脏-压缩机.对国内绝大部分的冰水机制造厂而言,压缩机并不是自行生产,因此制造高效率省能冰水机的先决条件是选用高效率压缩机.另外,适当的主机加卸载段数可以使压缩机随著负载的变化来调整压缩容量, 以提高部分负载效率.采用有节能器入口(economizer hole)的压缩机,可使用二级压缩系统来提高效率与能力.压缩机选定之后,接著要考虑的是如何使压缩机在最佳条件下运转.适当地调整冰水主机之设定温度也能节省电力的消耗,由热力学的冷陈循环分析得知,低冷凝温度(压力),冷凝器出口过冷度增加,提高蒸发温度(压力)与蒸器出口过热度减小,则冰水主机的制冷能力与效率愈高,见【图3.5】,【图3.6】,【图3.7】蒸发器与冷凝器的设计要以满足这两个条件为目标.另外, 增加冷凝器出口过冷度与减小蒸发器出口过热度也是提升能力的方法. 【图3.5】冷凝温度(压力)降低对效率的影响518【图3.6】过冷度增加对效率的影响5【图3.7】蒸发温度(压力)提高对效率的影响5C. 冷却水侧冷却水侧是指与冷凝器进行热交换的外部系统.在大都数的设计,一台冰水主机会搭配一台冷却水塔,且水塔的起停是与冰水主机连动的.由於中大系统冰水主机台数偏多,使得冷却水塔台数亦多而不易管理及维护,且无19法随著空调负载及外气条件变动而调整风扇耗电量.一般来说,冷却水温度每降低1℃可省电1.5 2.0%.冷却水的入口温度应在符合冰水主机特性及外气湿球温度的限制下,尽可能地降低来节约冰水主机之用电量.也就是说,冷却水塔应与冰水主机的运转一并考虑,才使得系统整体效率提升.【图3.8】是冰水主机与冷却水塔在不同的冷却水温度下的耗电率变化.在较低的冷却水温冰水主机耗电降低,但冷却水塔耗电上升,合计二者耗电存在一最佳运转效率点.欲达成最佳化控制,冷却水设定温度应随外气湿球温度重置(Reset).一般冷却水塔合理的接近温度为3℃,因此冷却水温的重置温度亦应以此为基准.其目的在使冷却水塔的散热能力完全发挥,同时避免接近温度过低而消耗太多的风车耗电.但冷却水温也不是可以无限制地降低,最低设定温度应谘询冰水主机制造厂的意见.冷却水塔风扇转速可依实测冷却水温与设定温度之间的差值做变频控制.如此一来,冰水主机可因冷却水温随季节变动调低而使耗电减少,冷却水塔风扇也可全力运转,但不致於浪费过多电力.【图3.8】冰水主机与冷却水塔在不同的冷却水温度下的耗电率变化由上面可知冰水主机之排热量是藉由冷却水传递至冷却水塔.故冷却水循环量是由冰水主机之排热量及泵之耗电量之合所决定,以往在们决定冰水20流量(LPM)时会取冰水主机冷冻吨数的l0倍(亦即1RT=10LPM),而冷却水量则是冰水量的1.3倍(亦即1RT=13LPM),当然这是以5℃为设计温差时之流量.若能配合冰水机与冷却水塔选择较大温差之设计时,水流量即可降低,因而减少冷却水泵之初设费用及运转费用.因此减少冷却水循环量, 可以降低冷却水泵耗电量.还有就是变频控制的采用.变频控制因可根据负载变化调整设备转速来提高设备整体效率,降低机械磨损等优点,是目前节约能源的最佳控制方式. 冷媒压缩机变频控制在全球空调市场是处於一个新兴开发的控制领域,不论压缩机是旋转式,往复式,涡卷式,螺旋式或是离心式均可透过变频方式来达到控制目的,不过由於牵涉到冷媒及压缩机特性,使得其变速控制系统相当复杂不能只靠单点压力或温度控制,必需要和压缩机制造厂商整合并考虑整体系统运作.因此必须从整体系统来搭配变频控制系统以达到节能的观点.以下提供螺旋式变频冰主机与传统式冰水主机之优缺点比较作为参考6, 见【表3.4】.最后就是电子膨胀阀控制等的采用.微电脑控制除了控制准确,启动电流低,反应速度快及可提高部分负载的运转性能外,尚可附加其他功能,包括故障预知,故障诊断,需量控制,运转监视,补机控制等,尤其利用中央监控系统或电话回线及Modem装置,可做集中管理或委托外界服务中心进行操作维护工作,除可由故障预知及自行诊断以提高操作性及维护性外,更可达省能化,省力化的经济效益.换言之,冰水主机的微电脑控制技术将是未来发展的重点,尤其经由软体的程式控制,将使冰水主机往智慧型发展.D. 送风系统在空调系统中,送风之电力负载可达三成之多7,且因其全负载运转时间相当长,其总耗电可达相当於冷冻主机的耗电量,故其节约能源能力不可忽视.由於V A V系统采用变频器的控制方法,使风量随空调需求而改变,节省下大量的能力,因而已在国内引起专业人士之重视,且应用亦逐渐广泛.【图3.9】,【图3.10】即为其示意图.21【表3.4】螺旋式变频冰主机与传统式冰水主机之优缺点比较6连续式无断容调变频控制连续式无段容调控制四段式容调控制1 变频起动方式,无起动电流过大的情形Y-△起动,起动电流过大Y-△起动,起动电流过大2 降低机械磨损,运转及震动噪音减少机械磨损大,运转需动噪音增加.机械磨损大,运转震动噪音增加.3 容调滑块及马达转速可无段同步控制,容量控制可从10%-100%控制运转,控制模组并计算决定系统之最佳运转点运转.容量虽可控制从25-100无段容调,但马达转速仍全速运转,旁通流量造成系统热损失及电力消耗过大并无法计算最佳节能运转点运转.容量控制分阶段为25%.50%.75%.100%,无法契合实际容量,需较高一阶运转,系统Hunting震动,并且耗电量过大.4 加卸载及马达变速动作稳定平顺,加卸载时容调滑块不因冷媒热胀冷缩变化而造成活塞作动不顺及失效.加卸载动作连续及平顺稳定,但会造成活塞旁通卸载时冷媒热胀冷缩变化而造成活塞作动不顺及卡死失效.加卸载动作为阶段性而非连续性控制,运转不稳定,虽无热胀冷缩问题,但是压力冰水温度变化太大,控制不稳定.5 平稳的控制冷凝压力及蒸发压力,并精准控制冰水出水温度,准确度可达到±0.5℃内.传统式控制器可较平稳控制冷凝压力及蒸发压力,但冰水出水温度较难控制一般为1℃-2℃左右.阶段性控制,冷凝压力及蒸发压力不易控制,压缩机起动停止太频繁,冰水出水温度变化太大.6 控制模组为插卡式可外加或不加微电脑控制,通讯系统可外接LonWork共容性网路架构只需插卡即可连到中央监控系统,在控制功能及维修上更为灵活运用.需使用微电脑控制,传统式控制器为国外进口套装软体,控制功能运用不灵活,及维修不易.无需使用微电脑控制器传统PLC即利用电磁开关和TIMER即可控制.7 多组压缩机可透过网路并联控制方式,达到主机在最佳需量下运转.传统微电脑容调控制虽可并联控制大部份并无此需量控制功能.无此功能.8 价格较高,但可从日后之节省电费回收.价格及回收效益不高. 价格较便宜,无回收效益22(a) 定风量方式的空调(b) V A V方式的控制【图3.9】不同送风方式之示意图8【图3.10】V A V空调系统之控制流程图8233. 废热的回收及利用在冷冻循环中,废热会随者系统的运转而产生,废热不仅会造成热污染,而且废热对节能来说是代表著能源使用的不当,即能源不是百分之百的转化成我们所需要的能源形式.如何对这过程中所伴随的废热来进行有效的利用,即将这些废热用於其他用途,如对热水的预热,可以将能源用於加热热水的部分减少.对节能来说,废热的回收及利用可以节省总能源得消耗,对节能是非常实用的.在一般业界中离心式的冰水系统常附带热回收系统.这部分的热回收指的是冷凝器与冷却水塔侧所进型的热交换,如何将从冷凝器所得到的热量进行其再利用是非常重要的,即如何有效地将冷却水塔排放之冷凝热量作有效之回收,转而提供作为热水的热源,应可节省大量之能源.4. 能源管理能源管理这部分所涵盖的有人为的管理及后续的维护甚至是机械装置的搭配.就人员而言,传统上只是注意机械有无在运转,对其效率并不会太在意,即有可能机械都是在低效率下运作,对能源的使用是非常的不理想的.因此人员必须对运转中的机械装置有保持高效率的管理动作.近来中央监控系统也用於此类的冷冻机械方面,说明了有关能源的管理是非常根本的,因此能源管理对节能而言是很需要的.选用适当的运作方式也是能源管理的一部份.如压缩机的搭配对节能也是非常重要的.压缩机应选在高效率范围内运转,如有多台压缩机,可依据各台压缩机的性能曲线(在何种负荷范围内效率最高),选配运作.另外,就是机械装置后续的维护.在冷冻系统中,热交换器扮演著具足轻重的角色,但热交换器的结垢却会使冷冻能力或是效益大打折扣,维护热交换器的清洁对能源的使用而言是非常关键的.。