11 制冷循环

q1 q2 w w w
T1 q1 热泵 q2 T0 制热 系数 w
q2 w
q1 ' 1 w
热泵lnp-h图及计算
lnp
4
q1
T
3 2 4 3
2
5
1
q2
w
h
5
1
s
q2 h1 h5 h1 h4
q1 h2 h4
q1 h2 h4 ' w h2 h1
11-4 制冷剂的性质
二 制冷剂其他性质
1.对环境友善；
2.安全无毒； 3.溶油性好，化学稳定性好，等等。 三 常用制冷剂 1.氨（NH3，R717）
优点：单位容积制冷量大，蒸发压力和冷凝压力适中，价格低。
缺点：有刺激性、爆炸。 2.氟里昂（R12 ，R22，R13， R11）
优点：无毒、无臭、不燃、对金属无腐蚀
COPmax
QC,max QH
TH T0 TL TH T0 TL
二
气流引射式制冷
1 原理及设备流程图 装置工作循环可分成两个循环: 制冷蒸汽循环673456 工作蒸汽循环6812456 总循环 每kg制冷量q2 = q7-3 = h3-h7 每kg冷凝器放出热量 q冷= q5-6= h6-h5
本章小结
1 掌握空气和蒸汽压缩制冷循环的系统组成（流程图、 T-s 图、 p-h 图）； 2 会计算制冷系数的计算 3 分析提高制冷系数的方法和途径
P364 思考题
11-2 、3、 5、 7
P352 例 11-1 P355 例 11-2
热泵循环和制热系数
wnet
TH
qH
qH COP wnet
逆卡诺循环
q0 T0
T0 qH qH TH C 1 wnet qH q0 TH T0 TH
TH 不变, T0 T0 不变, TH
T
TH
qH
c
T0
q0
s
c
12-1 概述
制冷循环种类 空气压缩制冷 √
每kg工作蒸汽吸热量
q1= q8-1= h1-h8
2. 能量利用系数
Q2 m1 h3 h7 Q m2 h1 h8
工作蒸汽及功量最终均以热量形式在冷凝器中向环 境散失，构成能质下降以弥补制冷蒸汽的能质提高。
11-6 热泵循环
T0 q1 制冷 q2 T2 制冷 系数 w
第十一章
本章要求
制冷循环
1.熟练掌握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。
11-1 概述
动力循环 —正循环 输入热,通过循环输出功
wnet
T0 q0
qc Tc
制冷（热泵)循环 —逆循环
输入功量（或其他代价），从低温热源取热 热泵循环 —逆循环
11-3 压缩蒸气制冷循环
一 设备流程及 T-s 图
11-3 压Байду номын сангаас蒸气制冷循环
二 制冷系数ε
qC h1 h5 h1 h4 qC h1 h4 T1 T4 q1 h2 h4 wnet h2 h1 T2 T1 wnet h2 h1
输入功量（或其他代价），向高温热用户供热
11-1 概述
制冷循环和制冷系数
T0 q0
qc COP wnet
逆卡诺循环
wnet
qc Tc
T
T0 q0
qc qc Tc C wnet qo qc T0 Tc
T0 不变, Tc Tc 不变, T0 εC εC
Tc
qc
s
11-1 概述
1
p1
0 T
T0 Tc
4
1 v 2
3 1 4 s

1
0
11-2 压缩空气制冷循环
优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。 缺点： 1. 无法实现 T
， < C
2. qc=cp(T1-T4)，空气cp很小， (T1-T4)不能太大， qc 很小。 若(T1-T4)

3. 活塞式流量 m 小，制冷量Qc=m qc 小， 使用叶轮式，再回热则可用。
三 状态参数确定 1. T-s图和 p-h图
11-4 制冷剂的性质
一 制冷剂热力性质 1. 对应制冷装置工作温度的饱和压力适中；
2. 汽化潜热大；
3. 临界温度应高于环境温度； 4. 蒸汽比体积小，导热系数大； 5. 蒸发压力不低于环境压力，三相点低于制冷循环下 限温度。 6. 上、下界限线（在T-s图）陡峭，使冷凝更接近定温 放热及减少节流引起制冷能力损失。
0
11-2 压缩空气制冷循环
T2 p2 T1 p1
k 1 k

k 1 k
T3 T4
p 3 p2
2

p2 p1
T3 T2 1 T2 T2 T2 T3 T1 T4 T4 T1 T1 1 T1 T1 T4 T2 T3 T1 T4 1
11-2 压缩空气制冷循环
四个主要部件；工质：空气 1-2 绝热压缩 p T q0
冷却器
2-3 等压冷却 向环境放热，T 3-4 绝热膨胀 4-1 等压吸热 T <Tc （冷库） T
qc
用冷空间
理想化处理：① 理想气体； ② 定比热；③ 可逆循环。
11-2 压缩空气制冷循环
逆布雷顿循环，其 pv 图和Ts 图如右图
制冷系数
p 3 p2
2

p2 p1
qC qC wnet q0 qC q0 h2 h3 , qC h1 h4 qC h1 h4 wnet h2 h3 h1 h4
定比热
p1
0 T
T0 Tc
4
1 v 2
3 1 4 s
T1 T4 T2 T3 T1 T4
缺点：放热系数低、价格高、吸水性差、对环境污染。
11-5 其他制冷循环
一 吸收式制冷循环
QC QC COP QH WP QH
理想条件下
T0 wP QHt QH 1 TH
利用此功可获得 QC,max wP
T0 TL QH 1 T T T H 0 L
压缩制冷 蒸汽压缩制冷 √ 吸收式制冷 √ 制冷循环 吸附式制冷
蒸汽喷射制冷
半导体制冷 热声制冷
11-2 压缩空气制冷循环
特点： （1）制冷工质的环保性和无相变性；
在循环中，空气只起着传递能量的作用，始终处于气态。 （2）制冷温度范围宽，低温下运行性能优良； 在-50℃以上时，其制冷系数较蒸汽压缩制冷循环小，到 -50℃以下基本相差不大，特别是当制冷温度在-72℃以下时， 其制冷性能甚至优于蒸汽压缩制冷机。（3）可采用多种形式 的系统流程； 闭式和开式，正压和负压。 （4）设备可靠性高，维护方便。 结构简单，可靠性高，安全性好，环保，无泄漏问题。