能源利用新技术-太阳能制冷热泵

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（2）近代的突破性进展
微电子和计算机技术的应用 新材料在制冷产品上的应用 机器设备的发展 制冷工质开的开发
能源利用新技术
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能源利用新技术
（4） 制冷技术的研究方向 减少能耗，如充分利用太阳能、地热能等； 合理选择和利用制冷剂； 提高制冷机的机械热力性能。
实质：将热量从被冷却对象中转移到环境中
制冷≠冷却
普冷：120K以上 深冷：20～ 120K 低温：0.3～ 20K 超低温：0.3K以下
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空调用制冷技术属于普通制冷
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几个概念
能源利用新技术
(2)制冷剂：在制冷机中使用的工质称为制冷剂。
(3)制冷机：机械制冷中所需机器和设备的总合称为制冷机。
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能源利用新技术
制冷技术的发展概括起来可分为两个阶段：
（1）天然冷源的应用阶段
古代~18世纪中期。 采用的天然冷源主要是指冬季储存的天然冰和夏季使用的深井水。
（2）机械制冷阶段
18世纪中期~今。 1755年是人工制冷史的起点。 现代制冷技术作为一门科学是由19世纪中后期发展起来的，到20世纪具 有更大的发展。
压缩式制冷机 占统治地位 1859年 氨水吸收式制冷机 1910年 蒸汽喷射式制冷机 19世纪 制冷技术基本成形
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能源利用新技术
1910年 第一台以氨为工质的冰箱问世 1920年 美国开利公司制造出第一台开启式压缩机的卧式柜
型 空调器 1930年 第一台以氟利昂为工质（R-12)的制冷机问世 1951年 第一台窗式空调器正式问世 1964年 我国第一台“双鹿”牌——窗式空调器问世 80年代末 我国电冰箱产量占全世界第一位 90年代中 我国空调器产量占全世界第一位
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对制冷剂的要求
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1、 临界温度较高 2 、适宜的饱和蒸气压力 3 、凝固温度低 4 、粘度和比重小 5 、导热系数高 6 、绝热压缩系数小 7 、液体比重小 8 、循环的热力完善度尽可能大 9 、不易燃、不爆炸、无毒、无腐蚀 10 、价格便宜、易于获得
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氟利昂是饱和碳氢化合物的氟、氯、溴的衍生物的总称
R12(1931) 、R11（1932）、R114（1933）、R113（1934） R13（1945）R14（1955） 丙烷（C3H3）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4） 丙稀（C3H6）、丁烷（C4H10）、戊烷（C5H12）
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制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来 的。
如人体舒适性要求、食物的加工保鲜，材料的特性--超 导现象，物态（气体分离、液化）等需要利用制冷技术。
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几个概念
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（1）制冷：用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体 冷却，使其温度降低到环境温度以下并保持这个温度。
1.1 光热转换技术
八、太阳能制冷空调
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1、吸收式制冷空调系统 溴化锂（吸收剂）+水（制冷剂） 无毒、制冷温度不低于6℃、高浓度易结晶、溶液腐蚀作用 水（吸收剂）+氨（制冷剂） 2、蒸汽喷射式制冷空调系统 3、吸附式太阳能制冷空调系统
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制冷
能源利用新技术
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制冷方法
制冷的基本方法
（1）相变制冷 *液体气化 *固体溶化与升华
（2）气体膨胀制冷 （3）逆向可逆循环
*逆卡诺循环
制冷的具体方法
*蒸汽压缩式制冷 *吸收式制冷 *蒸汽喷射式制冷 *压缩式气体制冷循环 *气体涡流制冷 *热电制冷 *固体吸附制冷
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天然气：1立方米（液态）＝621立方米（标准气态） 氧气： 1立方米（液态）＝800 立方米（标准气态）
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发展历史
能源利用新技术
（1）制冷技术的发展历史
1755年 乙醚蒸发制冷----制冷技术的开始 1834年 第一台乙醚蒸汽压缩式制冷机 1875年 氨蒸汽压缩式制冷机
能源利用新技术
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制冷工质开的开发
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能源利用新技术
1934年美国人波尔金斯试制成功了第一台以乙醚为工质、闭式循环 的蒸气压缩式制冷机。
1830～1930，主要采取NH3、CO2、空气等作为制冷剂； 1930～1990，主要采用氟里昂作为制冷剂；
1990～ ，积极寻找无污染的制冷剂，替代氟利昂。
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CFC、HCFC的替代 问题
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1974年，Molina和Rowland发现氯氟碳化合物扩散 到上层大气，被紫外线分解成氯原子，同温层中的臭氧就 被催化破坏使臭氧层减薄或消失。
同温层离地面11~45公里，存在臭氧层能吸收90%的 紫外线。
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能源利用新技术
蒸汽压缩式制冷
按着热力学第二定律，把热量从低温热源传递到高温热源
需要外界做功。
制冷剂
氟利昂
CFC 含氯氟化碳 HCFC 含氢氯氟化碳
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制冷剂
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制冷剂 ：乙醚（1834） 水
二氧化碳（1866） 氨（1870） 二氧化硫（1876） 氯甲烷（1878） 氟利昂（Freon）（1930）
(4)制冷装置：将生产冷量的制冷机械和消耗冷量的设备结合 在一起的装置。
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能源利用新技术
(1)商业及人民生活 如人工冰厂、空调、冰箱、冷柜以及食品的冷冻冷藏、保鲜、冷藏
运输等。 (2)工业生产及农牧业
如制药、啤酒、精密仪器车间等； 农作物的种子进行低温处理，人工气候育秧室、蔬菜水果的保鲜等。 (3)建筑工程 如挖掘隧道、建筑河堤时采用的“冻土法”。 (4)科学实验研究 如各种环境模拟装置中创造的人工环境。 (5)医疗卫生 如药品、疫苗及人体器官的冷藏保存，手术中采用低温麻醉等。 (6)尖端科学领域等 微电子技术、能源、新型材料、宇宙开发等。 (7)氧气、天然气(CNG 、LNG)等液态运输