第十一章制冷致冷循环
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冻 水的凝结到（0熔°化C的）冰热所r需=3冷34量k。J/kg
1冷吨=3.86 kJ/s 1美国冷吨=3.517 kJ/s
制冷循环种类
冷
制冷循环
√ 空气压缩制
压缩制冷
√
√蒸汽压缩制冷
吸收式制冷
吸附式制冷
蒸汽喷射制冷
半导体制冷
热声制冷
§11－1 空气压缩制冷循环
冷却水
3
2
冷却器
膨胀机 4
冷藏室
压缩机 1
卡诺逆循环
q1T1
w
Cqw1 q1q1q2
T1 T1T0
T1不变, T0 εC
T0 qT2 2
T0不变, T1 εC
q1 wq2
s
制冷能力和冷吨
生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量大小
制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取 走的热量(kJ/s)。
商业上常用冷吨来表示。 1冷吨：1吨0°C饱和水在24小时内被冷
§ 11-4 吸收式制冷循环
压缩制冷循环以消耗机械功为代价 吸收式制冷以消耗热量为代价 利用溶液性质
溶液T 溶液T
溶液 = 溶剂 + 溶质
溶剂吸收溶质的能力 溶液浓度 溶剂吸收溶质的能力 溶液浓度
氨（溶质） + 水（溶剂）溶液 源自文库化锂（溶剂） + 水（溶质）溶液
吸收式制冷循环特点
优点：
直接利用热能 可用低品质热 环境性能好
第十一章制冷致冷循环
本章基本知识点
• 1. 熟练空气和蒸汽压缩制冷循环的组
成、制冷系数的计算及提高制冷系数 的方法和途径。
• 2.了解吸收制冷、蒸汽喷射制冷及热泵
的原理。·
热泵循环和供热系数
Coefficient of Performance
1
COP ' q1
w
T1房间1
T0 T1
T
w h2 h1
主要供暖方式
燃煤、燃气 锅炉 集中供热
热用户
直接电采暖 （蓄热锅炉、 地板辐射、 电热膜）
热泵（空气 源、水源）
能量利用系数
直接电 100%
发电33%
房间33%
电厂 损失67%
锅炉 100%
效率70%
房间70%
锅炉 损失30%
热泵
100%
发电33% 热 COP=3 泵
房间99%
电厂 损失67% 66%
缺点：
设备体积大，启动时间长
用于大型 空调、中央空调。
两个等压，热与功均与焓有关 lnp-h图
lnp-h图及计算
lnp
4
q1
3
T
2
4
2 3
1
5
q2
w
h
q2h1h5h1h4
q1 h2 h4
1 5
s
q2 h1 h4
w h2 h1
过冷措施
lnp
4’ 4
5’ 5
q2 h1 h5 q1 h2 h4'
T
32 4
4’ 1
5’ 5
2 3
1
h wh2 h1 不变
s
q2 h1 h4'
w h2 h1
工程上常用
§ 11-3 热泵
q1 q2 w ww
T0
T1
q1
制冷
w
热泵
q1 w
q2
q2
T2
T0
制冷 系数
q2 w
制热 系数
' q1 1
w
热泵lnp-h图及计算
lnp
4
q1
3
T
2
4
2 3
1
5
q2
w
h
q2h1h5h1h4
q1 h2 h4
1 5
s
' q1 h2 h4
pv图和Ts图
p T
3
2
3
4
1
4
2
T0
1 T2
1
v 2 绝热压缩
s
s
2 3 等压冷却 p
3 4 绝热膨胀 s
逆勃雷登循环
4 1 等压吸热
p
k 1
k 1
制冷系数 T 2
T1
p2 p1
k
p3 p4
k
T3 TT4
C OTP2 T3
q2
T2
1 q2
T3 T2
T2
3
2
T1 T4
水 R22 R134a THR01
100°C - 40.8°C - 26.1°C - 30.18°C
空气压缩制冷循环装置
冷却水
3
2
冷却器
膨胀机 4
冷藏室
压缩机 1
蒸气压缩制冷循环的计算
蒸发器中吸热量
T
q2h1h5h1h4
4
冷凝器中放热量
2 3
q1 h2 h4 制冷系数
1 5
s
q 2 h 1 h 4 h 1 h 4 q 2 q 1 q 2 (h 2 h 4 ) (h 1 h 4 ) h 2 h 1 w
2. q2=cp(T1-T4)，空气cp很小， (T1-T4)不 能太大， q2 很小。
若(T1-T4)
3. 活塞式流量m小，制冷量Q2=m q2小，
• 使用叶轮式，再回热则可用。
§ 11-2 蒸气压缩制冷循环
水能用否？ 0°C以下凝固不能流动。 一般用低沸点工质，如氟利昂、氨
沸点：Ts(p1atm)
w
c
T
p
q1 (1T1
1
q
2
T
4
T 4 )T 1
T1
4
1
cp (T2 T3 ) cp (T1 T4 )
s
1 T2 T3 1 T1 T4
1
T2 1
T1
1
k1
p2 p1
k
1
k1
k
空气压缩制冷循环特点
• 优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。
• 缺点：
1. 无法实现 T ， < C
1冷吨=3.86 kJ/s 1美国冷吨=3.517 kJ/s
制冷循环种类
冷
制冷循环
√ 空气压缩制
压缩制冷
√
√蒸汽压缩制冷
吸收式制冷
吸附式制冷
蒸汽喷射制冷
半导体制冷
热声制冷
§11－1 空气压缩制冷循环
冷却水
3
2
冷却器
膨胀机 4
冷藏室
压缩机 1
卡诺逆循环
q1T1
w
Cqw1 q1q1q2
T1 T1T0
T1不变, T0 εC
T0 qT2 2
T0不变, T1 εC
q1 wq2
s
制冷能力和冷吨
生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量大小
制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取 走的热量(kJ/s)。
商业上常用冷吨来表示。 1冷吨：1吨0°C饱和水在24小时内被冷
§ 11-4 吸收式制冷循环
压缩制冷循环以消耗机械功为代价 吸收式制冷以消耗热量为代价 利用溶液性质
溶液T 溶液T
溶液 = 溶剂 + 溶质
溶剂吸收溶质的能力 溶液浓度 溶剂吸收溶质的能力 溶液浓度
氨（溶质） + 水（溶剂）溶液 源自文库化锂（溶剂） + 水（溶质）溶液
吸收式制冷循环特点
优点：
直接利用热能 可用低品质热 环境性能好
第十一章制冷致冷循环
本章基本知识点
• 1. 熟练空气和蒸汽压缩制冷循环的组
成、制冷系数的计算及提高制冷系数 的方法和途径。
• 2.了解吸收制冷、蒸汽喷射制冷及热泵
的原理。·
热泵循环和供热系数
Coefficient of Performance
1
COP ' q1
w
T1房间1
T0 T1
T
w h2 h1
主要供暖方式
燃煤、燃气 锅炉 集中供热
热用户
直接电采暖 （蓄热锅炉、 地板辐射、 电热膜）
热泵（空气 源、水源）
能量利用系数
直接电 100%
发电33%
房间33%
电厂 损失67%
锅炉 100%
效率70%
房间70%
锅炉 损失30%
热泵
100%
发电33% 热 COP=3 泵
房间99%
电厂 损失67% 66%
缺点：
设备体积大，启动时间长
用于大型 空调、中央空调。
两个等压，热与功均与焓有关 lnp-h图
lnp-h图及计算
lnp
4
q1
3
T
2
4
2 3
1
5
q2
w
h
q2h1h5h1h4
q1 h2 h4
1 5
s
q2 h1 h4
w h2 h1
过冷措施
lnp
4’ 4
5’ 5
q2 h1 h5 q1 h2 h4'
T
32 4
4’ 1
5’ 5
2 3
1
h wh2 h1 不变
s
q2 h1 h4'
w h2 h1
工程上常用
§ 11-3 热泵
q1 q2 w ww
T0
T1
q1
制冷
w
热泵
q1 w
q2
q2
T2
T0
制冷 系数
q2 w
制热 系数
' q1 1
w
热泵lnp-h图及计算
lnp
4
q1
3
T
2
4
2 3
1
5
q2
w
h
q2h1h5h1h4
q1 h2 h4
1 5
s
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pv图和Ts图
p T
3
2
3
4
1
4
2
T0
1 T2
1
v 2 绝热压缩
s
s
2 3 等压冷却 p
3 4 绝热膨胀 s
逆勃雷登循环
4 1 等压吸热
p
k 1
k 1
制冷系数 T 2
T1
p2 p1
k
p3 p4
k
T3 TT4
C OTP2 T3
q2
T2
1 q2
T3 T2
T2
3
2
T1 T4
水 R22 R134a THR01
100°C - 40.8°C - 26.1°C - 30.18°C
空气压缩制冷循环装置
冷却水
3
2
冷却器
膨胀机 4
冷藏室
压缩机 1
蒸气压缩制冷循环的计算
蒸发器中吸热量
T
q2h1h5h1h4
4
冷凝器中放热量
2 3
q1 h2 h4 制冷系数
1 5
s
q 2 h 1 h 4 h 1 h 4 q 2 q 1 q 2 (h 2 h 4 ) (h 1 h 4 ) h 2 h 1 w
2. q2=cp(T1-T4)，空气cp很小， (T1-T4)不 能太大， q2 很小。
若(T1-T4)
3. 活塞式流量m小，制冷量Q2=m q2小，
• 使用叶轮式，再回热则可用。
§ 11-2 蒸气压缩制冷循环
水能用否？ 0°C以下凝固不能流动。 一般用低沸点工质，如氟利昂、氨
沸点：Ts(p1atm)
w
c
T
p
q1 (1T1
1
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2
T
4
T 4 )T 1
T1
4
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1 T2 T3 1 T1 T4
1
T2 1
T1
1
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k
1
k1
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空气压缩制冷循环特点
• 优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。
• 缺点：
1. 无法实现 T ， < C