蒸汽压缩式热泵系统工作原理共19页
第五章 蒸汽压缩式制冷循环
三、常用制冷剂的特性
1、水（R718)
2ห้องสมุดไป่ตู้氨（R717）
氨属于无机化合物制冷剂，具有良好的 热力学性能，单位质量制冷量大。沸点：33.4℃.R717有较强的溶水性，对钢铁不腐 蚀，但含水时会腐蚀铜及其合金（磷青铜除 外），属于微溶于润滑油的制冷剂。缺点是 毒性大，有强烈的刺激性气味，会燃烧、会 爆炸。
（1）R12 分子式：CCl2F2 沸点：-29.8℃，凝固点-
155℃ （2）R22 分子式：CHClF2 沸点：-40.8℃，凝固点-
160℃ （3）R134a分子式： C2H2F4 沸点：-29.8℃，
凝固点-155℃
四、关于CFCS的替代 1、使用替代制冷剂的原因
O3+Cl→ClO+O2 ClO+O→Cl+O2 2、替代制冷剂时必须考虑的因素 （1）制冷剂在大气中存在的寿命； （2）臭氧损耗潜能ODP； （3）在逆使用的用途中，变暖影响总单量 TEWI；
具有液体过冷的制冷循环
二、吸气过热的影响
1、定义：制冷剂蒸气的温度高于同一压力下 的饱和蒸气温度称为过热。两者之间的温 差称为过热度。
2、p-h图
3、“无效”过热：制冷剂蒸气过热吸收的热 量全部来自蒸发器外。在实际制冷装置中， 为了减少有害过热，一般在吸气管道上包 扎一层隔热材料。
4、“有效”过热：制冷剂蒸气过热吸收的热 量全部来自蒸发器内被冷却介质。
主要用于大型制冷装置中。
3、氟利昂
氟利昂制冷剂是应用最广泛的制冷剂。 它无色、无味、不燃烧、毒性小。含氯原子 的氟利昂与明火接触产生剧毒的光气 （COCl2）渗透性强，单位容积制冷量小。
热泵空调的制冷制热工作原理
热泵空调的制冷制热工作原理
热泵空调是一种能够将低位热源转化为高位热源的装置，它可以在夏季制冷和冬季制热，因此被广泛应用于家庭、商业和工业领域。
热泵空调的工作原理基于热力学原理，通过四个主要过程来实现制冷和制热功能，这四个过程包括：压缩过程、冷凝过程、膨胀过程和蒸发过程。
1. 压缩过程
在压缩过程中，低压低温的制冷剂气体被吸入热泵压缩机，经过压缩后成为高温高压的气体，这个过程需要消耗一部分电能。
这个高温高压的气体被称为压缩过热蒸汽，它所包含的热量足以用来供热或制冷。
2. 冷凝过程
压缩过热蒸汽进入冷凝器中，与周围环境进行热交换，放出热量并凝结成液体。
这个液态制冷剂在经过节流阀时，压力和温度都会降低，变成低温低压的湿蒸汽。
这个过程会将热量从制冷剂传递给冷却水或空气。
3. 膨胀过程
低温低压的湿蒸汽进入蒸发器中，压力和温度进一步降低，直到变成过冷的液体。
这个过程需要消耗一部分能量，使得制冷剂的体积增大，压力降低。
这个过程被称为膨胀过程。
4. 蒸发过程
过冷的液体在蒸发器中吸收来自周围环境（如室内空气或冷却水）的热量，变成干饱和蒸汽。
这个蒸汽随后被吸入压缩机中，开始下一个
压缩过程。
这个过程将热量从周围环境传递给制冷剂，实现了制冷或制热的效果。
在制冷模式下，热泵空调将室内的热量吸收并传递给室外环境；在制热模式下，热泵空调将室外的热量吸收并传递给室内环境。
通过这四个过程的循环进行，热泵空调可以实现制冷或制热的功能。
蒸汽吸收式热泵工作原理
蒸汽吸收式热泵工作原理蒸汽吸收式热泵是一种利用蒸汽的吸收和释放热量来完成制冷和供热的装置。
它主要由蒸汽发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器和泵等组成。
下面将详细介绍蒸汽吸收式热泵的工作原理。
蒸汽吸收式热泵的工作原理可以分为两个循环：蒸汽循环和吸收循环。
在蒸汽循环中，蒸汽从蒸汽发生器中产生，然后进入吸收器与吸收剂相接触，吸收剂吸收蒸汽中的水分，形成浓度较高的溶液。
而蒸汽则被除去其中的水分，形成较为干燥的蒸汽。
接着，这个干燥的蒸汽进入冷凝器，通过与冷凝介质接触而冷凝成液体。
液体蒸汽继续流入蒸发器，与吸收器中的溶液进行热交换，从而获得热能。
在吸收循环中，溶液从吸收器中流出，经过泵的作用被压缩，然后进入发生器与蒸汽进行热交换，使溶液中的水分蒸发。
这样，吸收剂从溶液中分离出来，形成浓度较低的溶液。
而蒸汽则被吸收剂吸收，形成浓度较高的溶液。
这个浓度较高的溶液经过冷凝器冷却，再次回到吸收器中，与蒸汽进行接触吸收水分，循环往复。
整个循环过程中，蒸汽的吸收和释放热量是实现制冷和供热的关键。
通过吸收剂的吸收和释放，热能在蒸汽和吸收剂之间进行传递。
当蒸汽在吸收器中与吸收剂接触时，由于吸收剂的亲和力，水分被吸收剂吸附，释放出的热量被吸收剂吸收。
而在发生器中，吸收剂与蒸汽进行接触，吸收蒸汽中的水分，释放出的热量被蒸汽吸收。
这样，蒸汽的吸收和释放热量相互作用，实现了制冷和供热的效果。
蒸汽吸收式热泵相比于传统的机械压缩式热泵具有一定的优势。
首先，它不需要使用机械压缩器，因此没有机械运动，减少了机械磨损和噪音。
其次，蒸汽吸收式热泵采用的是蒸汽作为工质，可以利用废热或低温热源进行制冷和供热，提高了能源利用效率。
此外，蒸汽吸收式热泵还具有较低的环境影响和较长的使用寿命。
蒸汽吸收式热泵是一种利用蒸汽吸收和释放热量来完成制冷和供热的装置。
通过蒸汽循环和吸收循环的相互作用，实现了热能的传递和转换。
与传统的机械压缩式热泵相比，蒸汽吸收式热泵具有很多优势，可以更好地满足人们对制冷和供热的需求。
第二章 蒸气压缩式制冷与热泵的热力学原理
当制冷机用于供热（利用转移到高温处的热量）时，称为热泵。
概念：
1.制冷量：单位时间内蒸发器从被冷却介质中提取的热量， 用
Q 表示。
e
2.制热量：单位时间内热泵的冷凝器供出的热量，在制冷机中称为冷凝热量， 用 Q 表示 。
c
法定单位：W、KW； 工程制单位：千卡/小时（kcal/h），英热单位/小时（Btu/h）。
（2）状态点1改为饱和蒸气状态。
（3）使Te<T1，Tc>T2。
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饱和循环在lgp-h图上的表示
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（1）蒸发器（4-1） 制冷量
Q e M r ( h1 h 4 )
单位质量制冷剂的制冷量 （2）蒸发器（2-3） 制热量
Q c M r ( h 2 h3 )
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图2 氨制冷系统流程图
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空调用蒸气压缩式制冷机组
一、冷（热）水机组
17 16 15 14 13 12
生产冷冻水， 提供给室内 末端
1 冷冻水进口
3
2
冷冻水出口
接冷却塔
4 7
5 11 10 9 冷却水进口 6 18 8
冷却水出口
图 6-3
换算关系：1W=0.86kcal/h
1kW=860kcal/h 1kcal/h=1.163W 1W=3.412Btu/h
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3.压缩机消耗的功率： 制冷机或热泵中压缩机在单位时间内消耗的功称为压缩机 消耗的功率，用 W 表示，单位为W、kW。 4.制冷机或热泵的性能系数 制冷机 热 泵
图 2.7
变 频 热 泵 型 VRV空 调 系 统 原 理 图
热泵的工作原理
Z5fjhfy gmbm g v nwKYGC67S6YH2N BBDXVH2143567890000000000GFGFFVD````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````` ````````````````````````````````kjryyvbe（一）热泵供热流程简介三十个烘缸按工艺情况分成多个加热段低温干燥段1#-------2#缸中温干燥段3#-------7#缸高温干燥段8#-------22#缸半干后干燥23#------28#缸冷缸29#------30#缸1、为保证干燥效率和蒸汽的合理使用，纸机烘缸分为低压段、中压段、高压段。
采用二级闪蒸、三只热泵，各段供汽压力、供汽量等均可自动控制和调节。
2、纸机从试运行到设计车速甚至超过设计车速，负荷变化很大。
因此采用补汽方式的热泵独立循环供热系统。
随着车速和生产负荷的增加，新鲜蒸汽的用量增加，二次蒸汽的循环量也增加，有利于提高传热效率。
另有新鲜蒸汽通过补汽阀门直接进入烘缸，满足纸机的用汽量要求。
3、29#--30#缸是最后的两个缸，纸页水分基本已经达到成纸水分。
为平衡水分，这两只缸的温度不宜过高。
一般是试车时一次性调好，正常时不需要随时调节。
4、冷凝水系统。
是4只闪蒸罐和冷凝水箱通过一定的工艺设计和工艺条件的设置，一般均可以通过自流，使冷凝水自流逐级闪蒸，4#罐压力最低，尤其在开机暖缸和停机时，4#闪蒸罐和冷凝水箱之间的自流不是很畅通。
因此他们之间设置了并联移液泵。
5、不凝气体通过相应的工艺管道于蒸汽冷凝水一起逐段排出，最终排出系统。
6、开机时，各闪蒸罐间的电动阀门会自动开启，各段的蒸汽压力将控制在某设定值。
7、停机时，各段蒸汽阀门自动关闭，而各闪蒸罐间的电动阀门自动打开用以尽快泄压。
（二）热泵的工作原理热泵（引射器）的工作原理是由喷嘴、吸入室及扩压器三部分组成。
蒸汽压缩式制冷原理
蒸汽压缩式制冷原理
蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式，广泛应用于家用空调、商用冷藏设备等领域。
其原理基于蒸汽的压缩、冷凝、膨胀和蒸发
过程，通过这些过程来实现制冷效果。
在本文中，我们将深入探讨
蒸汽压缩式制冷的原理及其工作过程。
首先，蒸汽压缩式制冷的基本原理是利用蒸汽的物理性质来实
现制冷。
在制冷循环中，蒸汽通过压缩机被压缩成高压蒸汽，然后
通过冷凝器散发热量并冷凝成液态，再经过节流阀膨胀成低压蒸汽，最后通过蒸发器吸收热量并蒸发成蒸汽，完成了一个完整的制冷循环。
其次，蒸汽压缩式制冷的工作过程可以分为四个主要阶段，压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
在压缩阶段，蒸汽被压缩机压缩成高压蒸汽，同时温度和压力均升高。
然后高压蒸汽进入冷凝器，在这里蒸
汽释放热量，冷却并凝结成液态。
接下来，液态蒸汽通过节流阀膨
胀成低压蒸汽，此时温度和压力均下降。
最后，低压蒸汽进入蒸发器，在这里吸收外界热量并蒸发成蒸汽，完成了整个制冷循环。
蒸汽压缩式制冷的原理非常简单，但却非常有效。
通过不断循
环利用蒸汽的物理性质，可以实现不断的制冷效果。
同时，蒸汽压缩式制冷还具有制冷效果好、稳定性高、操作简便等优点，因此被广泛应用于各个领域。
总的来说，蒸汽压缩式制冷原理是基于蒸汽的压缩、冷凝、膨胀和蒸发过程来实现制冷效果的。
通过压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等组件的合作，完成了一个完整的制冷循环。
蒸汽压缩式制冷具有原理简单、效果显著、操作方便等优点，因此被广泛应用于各种制冷设备中。
希望本文能够帮助大家更好地理解蒸汽压缩式制冷的原理和工作过程。
热泵的工作原理
热泵的工作原理关键信息项：1、热泵的定义及分类定义：＿___________________________分类：＿___________________________2、热泵的工作原理概述基本原理：＿___________________________能量转移过程：＿___________________________ 3、热泵系统组成部件压缩机：＿___________________________蒸发器：＿___________________________冷凝器：＿___________________________膨胀阀：＿___________________________4、热泵的工作介质常见工作介质：＿___________________________工作介质的特性：＿___________________________5、热泵的性能参数制热量：＿___________________________制冷量：＿___________________________能效比：＿___________________________6、热泵的应用领域建筑采暖与制冷：＿___________________________工业加热与冷却：＿___________________________农业温室：＿___________________________11 热泵的定义及分类热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置。
它通过消耗少量的逆循环净功，将低温环境中的热量转移到高温环境中。
根据热源的不同，热泵可以分为空气源热泵、水源热泵、地源热泵等。
空气源热泵以空气为热源，水源热泵以水为热源，地源热泵则利用地下浅层地热资源。
111 空气源热泵在空气源热泵中，蒸发器从空气中吸收热量，经过压缩机压缩升温后，在冷凝器中释放热量。
其优点是安装方便、适用范围广，但在低温环境下效率可能会降低。
蒸汽热泵 热效率
蒸汽热泵热效率引言蒸汽热泵是一种高效利用能源的热泵技术，利用蒸汽作为工质，在供热系统中实现能源的转换和传递。
本文将详细介绍蒸汽热泵的工作原理、热效率的评估方法以及提高热效率的措施。
一、蒸汽热泵的工作原理蒸汽热泵利用蒸汽的相变特性和热力学循环原理，实现热能的高效传递。
其工作原理可以分为以下几个步骤：1. 蒸汽压缩蒸汽从低温状态进入蒸汽压缩机，通过机械压缩提高其温度和压力。
蒸汽的压力提高后，其温度也会相应升高。
2. 热交换高温高压蒸汽通过热交换器与低温水进行热交换。
在热交换过程中，蒸汽释放出其携带的热能，使水的温度升高。
3. 蒸汽减压高温高压蒸汽经过热交换后，进入蒸汽减压阀，通过减压使其温度降低，进而实现蒸汽的液化。
4. 蒸汽液化蒸汽在减压阀的作用下，从气态转变为液态。
此时，蒸汽释放出的潜热还可以被进一步利用。
5. 蒸汽膨胀液态蒸汽进入蒸汽膨胀阀，通过膨胀过程使其温度和压力降低。
6. 再次热交换低温低压的蒸汽与冷水再次进行热交换，使冷水的温度进一步升高。
同时，蒸汽被再次加热，进而完成一个热力学循环。
二、蒸汽热泵热效率的评估方法蒸汽热泵的热效率是衡量其能源利用效率的重要指标。
常用的评估方法包括：1. COP系数COP（Coefficient of Performance）指的是单位制热量需要的单位能量消耗，是衡量热泵能效的重要参数。
蒸汽热泵的COP系数可以通过以下公式计算：COP = Qh / W其中，Qh为供热量，W为耗电量。
COP系数越高，代表单位能源转化为热能的效果越好。
2. 一次能源利用系数一次能源利用系数是指单位能源转化为热能的效果。
对于蒸汽热泵而言，其一次能源利用系数可以通过以下公式计算：一次能源利用系数 = Qh / Qs其中，Qh为供热量，Qs为耗电量。
一次能源利用系数越高，代表单位能源转化为热能的效果越好。
三、提高蒸汽热泵热效率的措施为了提高蒸汽热泵的热效率，可以采取以下措施：1. 优化系统设计合理的系统设计能够减小能量传输过程中的能量损失，提高热效率。
蒸汽压缩式制冷循环
另外：
qmg h6 qmg qmd h3 qmd h2
h6 qmg h3 qmd (h2 h3 ) qmg
可得：
h2 h4 h3 (h2 h3 ) h3 h4
高压压缩机消耗的理论功率：
Qo h3 h4 Ptg qmg wg (h7 h6 ) h1 h4 h3 h9
中间不完全冷却的两级循环的理论制冷系数为
h1 h4 h3 h4 (h2 h1 ) (h7 h6 ) h3 h9
三、具有中温冷却器的中间完全冷却、两级节流 的两级压缩循环 进行高压级压缩机制冷剂流量计算时，应该加 上流经中温蒸发器的制冷剂流量qmm。
qmm
Qm h3 h4
最后可得：
h1 h4 h2 h4 h2 h1 (h7 h3 ) h3 h9
二、两级节流、中间完全冷却的两级压缩循环
单位制冷量：
p 9 8
q0 h1 h4
低压级理论功：
pk
7
wd h2 h1
qmd Q0 Qo q0 h1 h4
4 10
pm
p0
通常被限制在 2～4
单级蒸气压缩制冷的典型循环
1．朗肯循环
空调、制冷、食品冷藏温度范 围大量使用的循环
基本朗肯循环 有回热的朗肯循环
T
朗肯循环图例
2
3
4
1 s
图4-1
基本朗肯循环
循环T—s图：1—2 压缩过程 2—3 冷却冷凝过程
3—4 节流过程 4—1 蒸发吸热过程
T
3 3’
2
4
1’ 1
图4-2 有回热的朗肯循环 T—S图： 1’—2 压缩过程 2—3 冷凝过程 3—3’ 液体过冷过程 3’—4 节流过程 4 —1 蒸发过程 1—1’ 吸气过热过程
蒸汽压缩热泵的工作原理
蒸汽压缩热泵的工作原理
蒸汽压缩热泵是一种能够将低温热能转换为高温热能的装置，其工作原理主要包括以下几个步骤：
1.蒸发器：低温的工质（如水蒸汽）在蒸发器中吸热，从而蒸发成气体状态。
同时，蒸发器中的低温工质与外界的热源（如空气或水）进行热交换，从而吸收外界的热能。
2.压缩机：压缩机会对蒸发器中气体状态的工质进行压缩，使其压力和温度升高。
3.冷凝器：压缩后的高温高压工质进入冷凝器，在冷凝器中与高温热源（如水或空气）进行热交换，从而释放出热能，使其冷却并变回液体状态。
4.膨胀阀：冷凝后的液态工质通过膨胀阀减压，使其压力和温度降低。
5.再次进入蒸发器：经过膨胀阀，低温低压的工质再次进入蒸发器，循环进行吸热蒸发、压缩、冷凝等过程。
通过这样的循环过程，蒸汽压缩热泵能够从低温热源中吸收热能，将其经过压缩升温，然后释放给高温的热源。
这样就实现了对低温热能的利用和高温热能的提供。
压缩式热泵工作原理
压缩式热泵工作原理
压缩式热泵是一种通过压缩和膨胀工作介质实现热能传递的设备。
其工作原理如下：
1. 压缩：通过电动机或燃气发动机，将冷媒（也称工作介质）压缩到高压状态。
在压缩过程中，冷媒变得热，并增加了温度和压力。
2. 冷凝：高温高压的冷媒进入冷凝器，通过与外界环境接触换热，将热量释放给外界环境。
在这个过程中，冷媒逐渐冷却、转变为高压液体。
3. 膨胀：高压液体进入膨胀阀（也称节流阀），由于阀门的突然减小，导致液体压力急剧下降。
在此过程中，冷媒从液态转变为雾状，同时发生了膨胀蒸发，吸热能减压，使冷媒温度大幅度下降。
4. 蒸发：低温低压的冷媒进入蒸发器，与外界环境进行换热过程，并吸收了外界的热量，从而实现制冷或加热效果。
在这个过程中，冷媒由液体状态变为蒸汽状态。
通过以上四个工作过程，压缩式热泵能够将低温的热源（例如环境空气、地下水、废水等）中的热能转移到需要加热的地方。
这种工作原理使得压缩式热泵成为一种节能环保的采暖（制冷）系统。
蒸气压缩式制冷原理
蒸气压缩式制冷原理蒸气制冷是利用某些低沸点的液态制冷剂在不同压力下汽化时吸热的性质来实现人工制冷的。
在制冷技术中，蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。
液态变成气态必须从外界吸收热能才能实现，因此是吸热过程，液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做蒸发温度，凝结是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度，使蒸汽转化为液态。
在日常生活中，我们能够观察到许多蒸发吸热的现象。
比如，我们在手上擦一些酒精，酒精很快蒸发，这时我们感到擦酒精部分反应很凉。
又如常用的制冷剂氟利昂F—12液体喷洒在物体上时，我们会看到物体表面很快结上一层白霜，这是因为F—12的液体喷到物体表面立即吸热，使物体表面温度迅速下降(当然这是不实用的制冷方法，制冷剂F—12不能回收和循环使用)。
目前一些医疗机构采用的冷冻疗法即是利用了这一原理。
蒸气压缩式制冷是利用液态制冷剂汽化时吸热，蒸汽凝结时放热的原理进行制冷的。
二、制冷循环压缩机是保证制冷的动力，利用压缩机增加系统内制冷剂的压力，使制冷剂在制冷系统内循环，达到制冷目的。
开始压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体，然后压缩成高温高压气体送冷凝器；高压高温气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体；当常温高压液体流入热力膨胀阀，经节流成低温低压的湿蒸气，流入蒸发器，从周围物体吸热，经过风道系统使空调房间温度冷却下来，蒸发后的制冷剂回到压缩机中，又重复下一个制冷循环，从而实现制冷目的。
三、制冷剂在制冷系统中状态从压缩机出口经冷凝器到膨胀阀前这一段称为制冷系统高压侧；这一段的压力等于冷凝温度下制冷剂的饱和压力。
高压侧的特点是：制冷剂向周围环境放热被冷凝为液体，制冷剂流出冷凝器时，温度降低变为过冷液体。
从膨胀阀出口到进入压缩机的回气这一段称为制冷系统的低压侧，其压力等蒸发器内蒸发温度的饱和压力。
制冷剂的低压侧段先呈湿蒸气状态，在蒸发器内吸热后制冷剂由湿蒸气逐渐变为汽态制冷剂。
到了蒸发器的出口，制冷剂的温度回升为过热气体状态。
蒸汽压缩式热泵系统工作原理(录像正式稿)讲解
2.蒸汽压缩式热泵系统由四个基本部件组成，其工作 循环与制冷循环反向，通过四通阀可实现制冷与制热 两种功能； 3.蒸发温度Te和冷凝温度Tk的变化均对热泵系统性能
产生重要影响，且Te↑、Tk↓均可 e↑、 c↑。
◆ 作 业：
蒸汽压缩式热泵系统变工况特性实验：分别作蒸发温度、 冷凝温度变工况条件下系统制热性能实验。
蒸发器
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算 3.冷、热两用型热泵系统工作原理
冷凝器（蒸发器） 室内机
室 外 机
蒸发器（冷凝器）
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
通过四通换向阀实现制冷与制热循环切换
接压缩机排气口
接室内换热器
接室外换热器
接压缩机吸气口
四通换向阀（有四个通道）
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
制冷系数:
Tk Tk
e
qe w
h1 h4 h2 h1
冷凝温度Tk
制热系数:
c
qc w
1 e
四、蒸汽压缩式热泵新技术成果简介
1、复合热源热泵新技术
开创性地提出了以“三介质复合换热器” 为核心技术部件的复 合热源热泵新技术，并在太阳能-空气复合热源热泵、太阳能-地能复 合热源热泵、空气-地能复合热源热泵技术开发方面开展了系列研究 ，取得了一系列的技术专利。
从环境或废热中（低温热源）
吸取的热量300%
Байду номын сангаас
（补偿能源）
输入的电能100%
热泵
（高温热源）
用户获得的 热能400%
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
2.热泵系统工作原理（以家用热泵空调为例）