§4.7.4 热泵型空调器
第四章 热力学第一定律 4
1 V4 T1 T2 V1
Q2 Q1
V3 V2
V2 V1 V2 V1
V4 V1
V3 V4
V2 V1
Q 2 R T 2 ln
V2 V1
R T 2 ln
T2 T1
R T1 ln
Q2 Q1
V R T 2 ln 2 V1
Q 2 Q1 j
j1
n
§4.6.2 卡诺热机
为了对热机的最大可能效率进行理论研究，1824年法国工 程师卡诺设想了一种理想的热机，称为卡诺热机；这种热机的 循环过程称为卡诺循环。 卡诺循环在温度为T1、T2的两个热源间工作，由两个等温 过程和两个绝热过程构成。一般所说的卡诺循环是准静态的， 且无摩擦等耗散现象。 P 当工质是气体时，卡诺循 环可以用P-V图表示。 可见：在卡诺循环中，工质从T1 热源吸热Q1，向T2热源放热 Q 2 ， 向外输出功W′ 。
T
⑵ 转换点、转换曲线：
同一工质在不同的温度段对应的焦汤系 数的趋势是可以不同的。 从T-P 图上看，这种现象是由等焓线的斜率决定的。
P
⑵ 转换点、转换曲线： 同一工质在不同的温度段对应的焦汤系数的趋势是可以不同的。 从T-P 图上看，这种现象是由等焓线的斜率
T P H
则有：
W' Q1
Q1 Q2 Q1 1 Q2 Q1
——热机效率
说明
若循环存在m个高温热源，n个低温热源，热机的吸放热为：
Q 1 i ( i 1, 2 , m ) 及 Q 2 j ( j 1, 2 , n )
则热机效率公式中的吸放热为：
热泵式空调的大体工作原理
热泵式空调的大体工作原理在我国，家用空调和中央空调本是两个独立的概念。
家用空调一般是指窗式机、分体壁挂式和柜机等用于家庭单个空间的空调机组；而中央空调则是指具有集中的冷／热源和冷／热媒的空调系统，主要应用于宾馆、写字楼等，能够为较多的独立划分的空间提供冷量和热量的空调系统。
随着经济的发展，我国的人居面积有较大幅度的增长，人们对于室内空气品质的要求也越来越高：一个多居室的家庭往往需要安装多台家用空调，才能满足不同空间的温度要求。
据2000年对上海市某一居民区的调查发现，平均每户拥有家用空调近2台，有的家庭甚至达到了7台。
一个家庭安装数台家用空调有许多弊端：1.整机能效比低，一般为—，具体表现为家庭耗电量大，城市电网峰值剧增；2.难以保证室内良好的温度场和气流场，影响室内环境的品质和舒适性；3.由于无新风且单机过滤不完全，导致室内空气质量变差；4.大量安装的室外机不但破坏大楼的外观的美感，更成为安全隐患等等。
中央空调几乎不存在上述问题：由于冷源集中，中央空调的能效比一般在4~5；多风口的送风和回风可以保证室内有良好的气流场和温度场；由于远离制冷机房，所以噪音污染得到有效的抑止；可以加入新风并通过及时更换过滤器，保证室内空气质量；一般安装在专用的机房，不会破坏大楼的美观，更不会造成安全隐患。
鉴于上述原因．家用空调中央化的方案引起了业界的关注，陆续提出了“户式中央空调”或“小型家用中央空调”等概念。
按照家用中央空调的输送介质的不同，常见的有三种型式：风管式系统、冷／热水机组和vRv(变制冷剂流量)系统。
VRV家用中央空调是一种冷剂式空调系统，它以制冷剂(比如R22)为传送介质。
vRv系统与普通的家用空调比较相近，是对普通家用空调的一种多用户的扩展，即：一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送液态制冷剂，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷、热负荷要求。
风管式系统和冷／热水机组分别是中央空调的全空气系统和风机盘管系统的小型化，其原理基本相同。
热泵型空调原理
热泵型空调原理热泵型空调是一种通过循环工作的系统，利用外部能源来加热或冷却室内空气。
它的工作原理基于热力学定律中的热量交换原理和汽化与凝结原理。
下面我将详细介绍热泵型空调的工作原理。
热泵型空调的工作原理可以用四个基本步骤来描述：压缩、膨胀、冷热交换和再压缩。
首先，制冷剂或工质以低压低温的状态通过蒸发器进入系统中。
当室内空气通过蒸发器时，制冷剂会吸收室内空气的热量，变为低压蒸气。
接下来，低压蒸气经过压缩机被压缩成高压高温状态，此过程需要消耗一定的外部能源。
压缩的作用是提高制冷剂的压力和温度，使其能够将热量传递给冷凝器。
然后，高压高温的制冷剂通过冷凝器，与室外空气交换热量。
在这个过程中，制冷剂会释放出它所带有的热量，使得室外空气温度升高，同时制冷剂自身变成高压液体。
最后，高压液体通过膨胀阀进入蒸发器，由于膨胀阀的作用，制冷剂的压力和温度降低，并且循环回到蒸发器接受室内空气的热量。
在整个循环过程中，热泵型空调通过改变制冷剂的压力和温度实现了热的传递。
通过循环工作，室内的热量可以被吸收并释放到室外，从而实现了室内的冷却效果。
同时，热泵型空调也可以通过反转系统的冷热交换过程来提供室内加热的功能。
需要注意的是，热泵型空调的效率是由制冷剂和设备的设计共同决定的。
制冷剂的选择和高效率的设备可以显著提高热泵型空调的制冷或加热性能。
在冷却模式下，热泵型空调能够有效地吸热并降低室内温度。
而在加热模式下，系统会反转工作，将外界空气的热量吸收并释放到室内，从而提高室内的温度。
这种冷热交换的工作原理使得热泵型空调成为一种节能环保的空调方式。
总结来说，热泵型空调利用制冷剂的循环工作原理来实现室内空气的冷却或加热。
通过改变制冷剂的压力和温度，系统能够吸热或释放热量，从而达到室内温度调节的目的。
热泵型空调具有高效节能、环保的特点，逐渐成为人们更加重视的空调解决方案之一。
热泵空调系统的基本原理(一)
热泵空调系统的基本原理(一)热泵空调系统的基本原理什么是热泵空调系统？热泵空调系统是一种利用热泵原理，通过对空气中的热能进行提取和转移的空调系统。
它可以实现室内空气的制冷和制热，从而调节室内温度。
热泵空调系统的组成部分热泵空调系统由以下几个主要组成部分构成：1.压缩机：压缩机是热泵空调系统的核心部分，它通过压缩制冷剂，提高其压力和温度，使其在制冷和制热过程中能够吸收和释放热量。
2.蒸发器：蒸发器是热泵空调系统中的一个重要部件，它负责将制冷剂从液态转化为气态，吸收室内空气的热量，并将其传递给制冷剂。
3.冷凝器：冷凝器是热泵空调系统中与蒸发器相对应的部件，它负责将制冷剂从气态转化为液态，释放热量，并将其传递给室外环境。
4.膨胀阀：膨胀阀是控制制冷剂流动的部件，通过调节制冷剂的流量，实现对室内空气温度的调节。
热泵空调系统的工作原理热泵空调系统的工作原理可以分为四个主要步骤：1.压缩制冷剂：当热泵空调系统运行时，压缩机会对制冷剂进行压缩，提高其压力和温度。
2.蒸发吸热：高温高压的制冷剂进入蒸发器，与室内空气进行热交换，将空气中的热量吸收，并将制冷剂从液态转化为气态。
3.压缩升温：气态的制冷剂被压缩机再次压缩，温度进一步升高。
4.冷凝释热：高温高压的制冷剂经过冷凝器，与室外空气进行热交换，将热量释放，并将制冷剂从气态转化为液态。
之后，制冷剂经过膨胀阀，回到蒸发器，重新开始循环。
热泵空调系统的优势和应用热泵空调系统具有以下几个优点：•高效节能：热泵空调系统利用自然界存在的热能进行室内空气调节，相较于传统的空调系统，具有较高的能效比和能源利用率。
•环保节能：热泵空调系统不使用化石燃料，减少了对环境的污染，同时也减少了温室气体的排放。
•多功能性：热泵空调系统既可以实现室内空气的制冷，也可以实现室内空气的制热，提供了更加舒适的室内环境。
热泵空调系统广泛应用于住宅、商业建筑和工业领域，成为现代建筑领域的主流空调技术。
热泵式空调的基本工作原理
热泵式空调的基本工作原理
第一步是蒸发器中的蒸发。
在热泵式空调中，压缩机会使制冷剂流经
一个叫做蒸发器的部件。
在蒸发器内，制冷剂会吸收废热源的热能，并通
过与空气或水的接触而蒸发成气体。
这个过程会使得废热源的温度降低。
第二步是压缩。
蒸发器中蒸发的制冷剂会被压缩机压缩成高温高压的
气体。
制冷剂的压缩会使得其温度进一步升高。
第三步是冷凝器中的冷凝。
高温高压的制冷剂会流经冷凝器，与环境
中的冷水或冷空气接触。
在此过程中，制冷剂会散发出热量，并且冷凝成
液体。
第四步是膨胀阀。
经过冷凝器冷却后的制冷剂会经过膨胀阀，减压成
较低温低压的状态。
在经过膨胀阀后，制冷剂的温度会下降，使得其能够
进入下一个蒸发器循环。
第五步是再次进入蒸发器。
制冷剂再次进入蒸发器，通过吸收废热源
的热能而继续蒸发，循环往复。
总而言之，热泵式空调通过循环流动的制冷剂来实现热能传递，从而
实现空调制冷或供暖的功能。
其利用制冷剂的相变过程，通过蒸发、压缩、冷凝和膨胀等步骤，将温度从低到高或从高到低的热能传递完成。
通过实
现制冷剂的循环往复，热泵式空调能够实现能源的高效利用，同时对环境
具有较小的污染。
空调器概述
4.1 空调器概述 4.1.1 空调器的定义 空调是空气调节的简称，它是一门工程技术。空气调节器（简称空调器）是 一种人为的气候调节装置，它可以对房间进行降温、减湿、加热、加湿、热 风、净化等调节，利用它可以调节室内的温度、湿度、气流速度、洁净度等 参数指标，从而使人们获得新鲜而舒适的空气环境。国外较发达的国家中， 已普遍使用空调器。在我国随着人民生活水平的提高，空调器已进入家庭。 这样，无论是炎热的夏季，还是寒冷的冬季，人们都能在一个舒适的环境里 更好地工作和生活。
立柜式
型号示例
MWH-13AS MSH-13AS
PK-3 PC-2F
PL-2AG
MGL-180
PS-3E
厂家
日本东芝 公司
TOSHIBA
日本松下公司 NATIONAL
日本大金公司 DAIKIN
窗式
单冷 冷暖
RA-5105BDL RA-2100CH
日本 日立公
司 HITAC
HI
美国北 极公司 FRIGID AIRE
壁挂分体式 RAS-5102CZ/C
（单冷，一拖二）
ZV
壁挂分体式
（单冷，模糊控 RAS-5018C/CV 制）
壁挂分体式 RAS-129CNH/C
（冷暖，变频）
N-HV
窗口分体式
RAS-309K/3093 K
窗式
A1320-5 A1720-5
日本 三洋公司 SANYO
日本夏普公司
美国开利公司 CARRIER
4.1.2 空调器的分类 依据不同的分类标准，空调器有很多种分类方式。 1. 按空调器系统的集中程度可分为集中式、局部式和混合式 （1）集中式。集中式是将空气集中处理后，由风机通过管道分别送到各个房间中去。 一般适用于大型宾馆、购物中心等。这种方式需专人操作，有专门的机房，具有空气 处理量大、参数稳定、运行可靠的优点。 （2）局部式。局部式是将空调器直接或就近装配在所需房间内，安装简单方便，适 于家庭使用。 （3）混合式。混合式又称半集中式，为以上两种方式的折中。它包括诱导式和风机 式两种。诱导式把集中空调系统送来的高速空气通过诱导喷嘴，就地吸入经过二次盘 管（加热或冷却）处理后的室内空气，混合送到房间内；风机式盘管式是把类似集中 式的机组（集中式制冷、热源和风机）直接安装在空调房间内。
热泵空调的制冷制热工作原理 -回复
热泵空调的制冷制热工作原理-回复热泵空调是一种能够在冷却室内空气的同时产生热水的设备。
它基于热泵技术运行，具有提供高效能源转换和环境保护的优点。
本文将详细解析热泵空调的制冷制热工作原理，从基本原理到具体操作过程，一步一步进行说明。
首先，我们需要了解热泵空调的基本组成。
一个典型的热泵空调系统由四个基本组件构成：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀。
1. 蒸发器：冷媒在蒸发器中吸热，从而使室内空气的温度降低。
蒸发器通常位于室内机内部，通过吸热器和换热器将冷媒暴露在空气中。
当空气经过蒸发器时，冷媒在低压下蒸发，吸收室内空气的热量。
2. 压缩机：将低温低压的气体冷媒压缩成高温高压气体。
压缩机是热泵空调系统中最重要的组件之一，它通过电力驱动，将冷媒从蒸发器中吸入，然后通过压缩使其升温。
压缩机的工作过程需要消耗能量，通过电力驱动产生的高压气体是实现制冷和制热的关键。
3. 冷凝器：冷凝器是将高温高压的冷媒气体转化为高温高压的液体。
冷凝器通常位于室外机内，通过换热器将冷媒暴露在外界环境中，散热器中的风扇帮助冷凝过程。
在冷凝器中，冷媒通过被风吹散热的方式，从高温高压气体转变为高温高压液体。
4. 节流阀：节流阀是控制冷媒在压缩机和蒸发器之间流动的装置。
通过打开或关闭节流阀，系统可以控制冷媒的流动速度和压力，从而实现温度的调节。
一般来说，热泵空调的制冷过程和制热过程是相同的，只是方向相反。
在制冷过程中，热泵空调通过蒸发器将室内空气中的热量吸收到低温低压的冷媒中。
冷媒蒸发时吸收的热量使室内空气的温度下降，室内空气中的热量被转移到冷媒中，从而达到室内空调的制冷效果。
然后，压缩机将低温低压的冷媒气体压缩成高温高压气体，然后通过冷凝器将其冷却转化为高温高压液体。
冷媒通过节流阀进入蒸发器，循环流动完成制冷过程。
在制热过程中，热泵空调通过颠倒制冷循环的方向，将外界空气中的热能转移到室内空气中。
压缩机将低温低压的冷媒气体压缩成高温高压气体，通过冷凝器释放高温高压液体中的热量到室内空气。
热泵空调工作原理
热泵空调工作原理
热泵空调是一种利用压缩机和制冷剂循环流动的原理，将热量从室外转移到室内，实现冷热调节的设备。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 压缩机工作：热泵空调中的压缩机是核心组件之一。
它通过压缩制冷剂达到循环流动的目的。
当压缩机工作时，制冷剂会被压缩成高温高压气体。
2. 冷凝器换热：高温高压的制冷剂流经冷凝器，与室内空气进行热交换。
制冷剂释放出的热量被吹入室外，从而使制冷剂温度急剧下降。
3. 膨胀阀控制：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，使其成为低温低压的液体-气体
混合物。
这个过程使得制冷剂的温度低于室内空气温度。
4. 蒸发器换热：制冷剂在蒸发器中与室内空气再次进行热交换。
制冷剂吸收室内空气的热量，从而使得室内空气的温度降低。
通过这样的循环工作，热泵空调能够从室外吸收低温的热量，并通过制冷剂的循环流动，将热量传递至室内，实现冷却室内空气的目的。
此外，热泵空调还可以通过改变制冷剂的流向来实现冷暖空气的调节。
当需要制暖时，热泵空调通过改变制冷剂的流动方向，使得温度较高的制冷剂进入室内，从而实现室内空气的加热。
热泵空调制冷原理与各部件图解
热泵空调制冷原理与各部件图解在说制冷原理之前，首先我们来看一些生活中与制冷相关的常见现象：将酒精擦到皮肤上，会感到凉爽，说明通过蒸发能制冷。
把水抹到皮肤上，也有凉意，没有酒精明显。
因为酒精比水更容易蒸发，蒸发得更快，说明蒸发越快制冷越好。
洗晒的衣服，夏天比冬天容易干，因为夏天温度高，蒸发得快。
说明温度越高蒸发越快。
在青藏高原烧水，90度就沸腾蒸发了。
因为青藏高原地势高，压力低。
说明压力越低蒸发越快。
温度、压力对蒸发、冷凝影响一、制冷循环系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀四个基本部件组成。
我们用一张图来表现它们制冷剂状态的变化：我们可以大概归纳总结为：两个控制，两个转换。
1、压缩机：吸入蒸发器内蒸气，维持其低温低压；压缩出高压、高温蒸气。
为什么要压缩？因为制冷剂要回收再利用。
如不压缩，直接排入冷凝器。
常温已高于制冷剂沸点温度，无法冷却、冷凝成液体。
[压力越高，沸点越高；压力越低，沸点越低]。
只有通过提高制冷剂的压力，使制冷剂的凝结点(沸点）高于室外温度，才能让制冷剂向室外散热，温度降低，制冷剂凝结成液体。
2、冷凝器：将压缩机排出的高温高压蒸气冷却成液体；释放出的热量被水或空气带走。
可分为水冷式、空气冷却式、水和空气混合冷却式三种类型。
空调冷凝器大多采用翅片盘管式结构，为提高换热效率常将铝合金翅片压成各种形状，以增加换热面积。
3、节流装置：当制冷剂流体通过一小孔时，一部分静压力转变为动压力，流速急剧增大，成为湍流流动，流体发生扰动，摩擦阻力增加，静压下降。
节流阀主要作用：节流降压；调节流量，使流体达到降压调节流量的目的。
3.1、毛细管特点：无运动件、结构简单；无储液器，充入的制冷剂量小；停机后的高低压基本相同，便于启动；工作的准确程度差；小型空调或冰箱上运用。
缺点：供液量不能随工况变动而调节。
热力膨胀阀结构3.2、热力膨胀阀特点：又称感温式膨胀阀，接在蒸发器的进口上，器感温包紧贴蒸发器的出口管上。
热泵式空调原理
热泵式空调原理
热泵式空调是一种利用热泵循环原理实现空气调节的系统。
其工作原理可以简单概括为“制冷时，从室内吸收热量并排出室外；制热时，从室外吸收热量并进入室内”。
具体来说，热泵
式空调系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主要部件组成。
首先，在制冷模式下，压缩机通过吸气将低温低压的制冷剂气体吸入，并通过压缩使其温度和压力升高。
随后，加热的制冷剂气体进入冷凝器，与外界的空气接触，释放热量并变成高温高压的气体。
此时，室内的热量会通过冷凝器和室外空气的热交换，流向室外环境。
而在制热模式下，热泵式空调系统的工作过程与制冷模式相反。
此时，压缩机会将室外的低温低压制冷剂气体吸入，并通过压缩使其温度和压力升高。
随后，加热的制冷剂气体进入膨胀阀，通过膨胀阀的作用，压力降低，温度下降。
然后，制冷剂气体进入蒸发器，与室内的空气接触，吸收室内热量并变成低温低压的气体。
最后，室内的热量会通过蒸发器和室内空气的热交换，流向室内环境。
通过循环运行上述制冷和制热模式，热泵式空调系统能够在室内和室外之间进行热量的传递，从而实现室内温度的调节。
此外，热泵式空调系统具有高效节能的特点，因为它不会像普通空调那样单纯地将热量排放到室外，而是将室内和室外的热量进行交换利用。
热泵汽车空调PPT课件
通过四通换向阀，改变制冷剂在制冷系统中的流向来实现。
从空调的制冷循环中可以看出，在空调器制冷时，其室外换热 器释放热量，室内换热器吸收热量，从而使房间变凉，如果将室外机放 热和室内机吸热相交换，即室内换热器变成放热，而室外换热器变成吸 热，这样就可以使制冷空调器变成制热空调器。
制热除霜功能： 热泵型空调器的缺点是当室外温度较低时，如果空调器长时间
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低压阀接 管
排气管
冷凝器接管
回气管
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低压阀接 管
节流部件
节流机构的作用 是降压节流，调 节进入蒸发器的 制冷剂流量，保 证蒸发器出口有 一定的过热度。 常用的节流部件 有：毛细管、电 子膨胀阀、热力 膨胀阀。
单冷 型毛 细管 部件
热泵 型毛 细管 部件
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运行，室外换热器表面将出现结霜，甚至结冰，从而影响空调器制热的 正常运行。为了避免该类情况发生，热泵空调器设置有自动除霜系统， 待除霜结束后，空调器自动恢复运行。
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分体落地式空调器
室 内
室外 通风 系统
制冷柜系统机 Nhomakorabea电控 系统
室
内
通
风
箱箱体体系系
系
统统
统
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室外机
转子式压缩机的各零部件示意图如下：
接线柱 上盖 壳体
电机 定子 转子 曲轴 上轴承 气缸 下轴承
排气管 回气管
储液器
连接管 下盖 机脚
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四通阀
四通阀与四通阀部件
四通阀的全称是电磁四通换向 阀，是通过电磁线圈的通断电使 制冷剂改变流向，主要由先导阀、 主导阀、主阀和电磁圈组成，另 有毛细管和铜管各四根。
一种热泵式空调[实用新型专利]
![一种热泵式空调[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/afe3b6e285254b35eefdc8d376eeaeaad0f31670.png)
(10)授权公告号 CN 202561935 U(45)授权公告日 2012.11.28C N 202561935 U*CN202561935U*(21)申请号 201220204482.9(22)申请日 2012.05.09F24F 5/00(2006.01)F24F 11/02(2006.01)F23C 5/00(2006.01)(73)专利权人普鲁卡姆电器（上海）有限公司地址201300 上海市浦东新区南汇工业园汇成路1118号(72)发明人大卫.邓(74)专利代理机构上海宏威知识产权代理有限公司 31250代理人金利琴(54)实用新型名称一种热泵式空调(57)摘要一种热泵式空调，其包括室内机和室外机，所述室外机包括设置于一外壳内的气液分离器、过滤器、毛细管、压缩机、第一消音器、第二消音器、四通阀、室外热交换阀、燃气辅助系统；所述室内机包括室内热交换器，所述室内热交换器两端分别连接所述四通阀和所述过滤器，且所述过滤器另一端通过所述毛细管连接所述室外热交换器，且所述室外热交换器另一端连接所述四通阀，所述气液分离器通过一第一消音器连接所述四通阀，所述压缩机通过所述第二消音器连接所述四通阀，且所述压缩机与所述气液分离器连接，所述燃气辅助系统设于所述室内交换器的附近处。
与传统的空调相比，其制热效果将大大加强，增加冬天用空调的舒适度，且由于加入了温度传感器，能够节约能源。
(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利权利要求书1页 说明书3页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页1/1页1.一种热泵式空调，其包括室内机和室外机，其特征在于，所述室外机包括设置于一外壳内的气液分离器、过滤器、毛细管、压缩机、第一消音器、第二消音器、四通阀、室外热交换阀、燃气辅助系统；所述室内机包括室内热交换器，所述室内热交换器两端分别连接所述四通阀和所述过滤器，且所述过滤器另一端通过所述毛细管连接所述室外热交换器，且所述室外热交换器另一端连接所述四通阀，所述气液分离器通过一第一消音器连接所述四通阀，所述压缩机通过所述第二消音器连接所述四通阀，且所述压缩机与所述气液分离器连接，所述燃气辅助系统设于所述室内交换器的附近处。
41.7焦耳汤姆逊效应与制冷机
为了能对制冷机的性能作出比较， 需对制冷机效率作出定义: 在制冷机中人们关心的是从低温热源吸走的总热
量 ｜Q2｜， 其代价是外界必须对制冷机作功 W，故定义
制冷系数
冷
Q2 W
Q2 Q1 Q2
为什么 W = ｜Q1｜-｜Q2｜? •另外,因为 冷 的数值可以大于1，故不称为制冷
机效率而称为制冷系数。
U Q W U 2 U1 p1V1 p2V2
绝热节流过程前后的焓不变。 H1 H2
• 理想气体在节流过程前后的温度都不变。为什么? • 但是一般气体在常温下节流会致冷。 • 低温工程利用节流致冷效应来降低温度。 • 但对于氢气、氦气，在常温下节流后温度反而升高，
称为负节流效应。它们只有在足够低温度下才呈现正
• 大多数制冷机都是通过（工作媒质）气体液化来获
得低温热源，通过液化工质的蒸发吸热来提供制冷量 的。 • 气态工质降温后能以液态出现的有效手段是节流效应。 • 本节中专门介绍焦耳 - 汤姆逊效应,也称节流效应。 • 下图为焦耳 - 汤姆逊实验示意图。
高压 低压
多孔塞
•实验发现，这时在多孔塞两边的气体的温度一般并 不相等， •温度差的大小和气体种类及多孔塞两边的压强的数 值有关。
后通过节流膨胀降低温度的制冷机称为蒸汽压缩式制
冷机。
冷凝器放热
•如冷库、冰箱与
空调用的冷冻机。
•蒸汽压缩式制冷 节
机的循环过程示于
流 阀
蒸发器 吸热
压 缩 机
下图:
•
(二)深度冷冻制冷机
• *§4.7.4热泵型空调器
•气体穿过多孔塞过程中，左边活塞对气体作功
W1 p1 A1l1 p1V1
•气体推动右边活塞作功 W2 p2 A2l2 p2V2
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• 夏天： • 制冷机的高温热源在室外。 • 低温热源在室内。
蒸发吸收 热量
向室内放热
从室外吸热
冷凝
• 不过将两只热交换器分别装于室内与室外，
• 并借助一只四通阀分别对流进及流出压缩机的高压气 体的流向进行切换。如图所示。
•冬天： 制冷机的高温热源 在室内。低温热源 在室外。
蒸发吸收 热量
通过四通阀旋转90o 在冬天和夏天之间 切换。
向室内放热
从室外吸热
冷凝释放 热量
*§4.7.4 热泵型空调器
• 制冷机也可用来升高温度。
• 例如冬天取暖，常采用电加热器，它把电功直接转变 为热后被人们所利用，实际上这是很不经济的。
• 若把这电功输给一台制冷机，使它从温度较低的室 外吸取热量向需取暖的装置输热，这样除电功转变为 热外，还额外从低温吸取了一部分热传到高温热源去， 取暖效率当然要高得多，这种装置称为热泵 。