制冷技术概述
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利用磁致冷材料的磁 热效应(基本原理是磁 性材料的磁化放热和 退磁吸热)。
基于材料的磁热效应 和一定的热力流程可 以构成磁制冷循环。
永磁体驱动室温磁制冷原理样机
2. 制冷技术的分类：
制冷技术一般按温度范围来划分，可分为：
120K（-153 ℃）以上 ———
普通制冷
120K~20K（-153 ℃ ~ -253 ℃ ）——— 深温制冷 120K~20K（-153 ℃ ~ -253 ℃ ）——— 深温制冷 20K~0.3K（-253 ℃ ~ -273 ℃ ）——— 低温制冷
0.3K （-273 ℃）以下 ———
超低温制冷
绝对温度T（K）= 摄氏温度t (℃）+ 273 华氏温度F（℉ ）= 1.8 × 摄氏温度t (℃）+ 32
图1-17 空气调节 2. 人工环境 3. 食品冷冻与冷冻干燥 4. 低温生物医学技术 5. 低温电子技术 6. 机械设计 7. 红外遥感技术 8. 加工过程 9. 材料回收 10. 火箭推力系统与高能物理
(4) 多种气候试验
(5) 空间模拟试验
3. 食品冷冻与冷冻干燥
根据对食品处理方式不同，食品低温处理工艺可分3类： (1) 食品的冷藏与冷却 (2) 食品的冻结与冻藏 冷冻干燥
(3)
4. 低温生物医学技术
低温生物学-研究低温对生物体产生的影响及应用的学科。 低温医学-研究温度降低对人类生命过程的影响，
1. 空气调节
制冷和空调的关系相 互联系又独立
图1-26 制冷与空调的关系
(1)干式冷却 制冷在空调中的作用 (2)减湿冷却 (3)减湿与干式冷却混合方式
2.人工环境
用人工方法构成各种人们所希望达到的环境条件，包括 地面的各种气候变化和高空宇宙及其它特殊的要求。 与制冷有关的人工环境试验有以下几种 (1) 低温环境试验 (2) 湿热试验 (3) 盐雾试验
人类 “制冷技术”的发展，经历了“自然冷却”和 “人工制冷”两个阶段。 我国早在三千年前的周朝 ———人们利用天然冰来冷藏 食品和制作饮料 《诗经》: “二之日凿冰冲冲,三之日纳入凌阴” 汉书•《周礼》中记载了: 周朝专管冰的官史——凌人 春秋战国和秦汉时期:天然用冰制冷技术有了较大的发展 《汉书》上载道: 春秋时期，秦国皇宫造有一座冰宫 魏国曹植在《大暑赋》中有: “积素冰于幽馆，气飞积而 为霜”
超导量子干涉器 即SQUIDs,被用在相当灵敏的数字式磁力计和伏安 表上。
在MHD系统、线性加速器和托克马克装臵中，超导磁体被 用来产生强磁场。
6. 机械设计
•运用与超导电性有关的Meissner效应,用磁场代替油或空气 作润滑剂,可以制成无磨擦轴承。 •在船用推进系统中,无电力损失的超导电机已获得应用。 • 偏差极小的超导陀螺也已经被研制出来。 •时速500km/h的低温超导磁悬浮列车已经在日本投入试验运 行。
7. 红外遥感技术
采用红外光学镜头可以拍摄热 源外形，并可以对热源进行跟踪。 一些红外材料往往工作在120K以下 的低温下，使得热源遥感信号更为 清晰，为了拍摄高灵敏度的信号往 往需要更低的温度。 一般红外卫星需要70-120K 的低温，往往通过斯特林制冷机、 脉冲管制冷机、辐射制冷器来实 现。 空间远红外观测则需要2K 以下的温度，往往通过超流氦的 冷却技术来实现。
制冷技术概述
内容
第一节 制冷技术发展的历史
第二节 制冷的主要方法 第三节 制冷技术在国民经济的应用 第四节 本课程的安排与基本要求
第一节
制冷技术发展的历史
什么是制冷技术？
制冷技术就是研究人工冷却的一门科学。 研究内容包括：制冷过程、制冷过程热力学和传热学 原理，以及制冷机器与设备的制造、性能、操作与控 制、故障诊断与维修技术等。 目前制冷技术实际上是一门非常综合性的学科，涉及 到多个领域。
以及低温技术在人类同疾病作斗争中的应用的学科。
低温生物医学-低温生物学和低温医学的统称。
典型应用例子
(1)细胞组织程序冷却的低温保存 (2)超快速的玻璃化低温保存方法 (3)利用低温器械使病灶细胞和组织低温损伤 而坏死的低温外科。
5. 低温电子技术
微波激射器 必须冷到液氮或液氦温度,以使放大器元素原子的 热振荡不至于严重干扰微波的吸收与发射。
8. 加工过程
炼钢时氧起到某些重要的作用。
制取氨时也用到低温系统。
秦汉以后: 冰的应用范围逐步扩大 唐朝， 在长安市场出现了一种有名的冷饮： 槐叶冷淘 “青青高槐叶，采摘付中橱，经齿冷于雪，劝人投此 珠” ———杜甫
元朝:饮料生产技术已相当发达
意大利著名旅游家——马可.波罗， 曾来我国长期居住， 并把饮料生产技术带回意大利，传向欧洲。
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
近代现代：自然冷却技术的在各领域得到全面发展
冰镇啤酒、饮料，冰冻鱼肉 地窑、山洞的综合运用 发动机、机床的水冷却 电风扇、水空调
1755年 化学家库仑在爱丁堡利用乙醚蒸发制造出冰— —人类首次人工制冷
1834年 美国发明家波尔斯在伦敦造出了第一台以乙醚 为工质的蒸汽压缩机 1844年 美国医生高里在弗罗里达州利用刚发明的制冰 机造出了第一台空调器，并于1851年获得美国专利 （No 8080#）
第二节 制冷的主要方法及分类
1. 主要方法分类
1. 2. 相变制冷－蒸汽压缩，吸收式制冷，吸附式制冷 气体绝热膨胀制冷
3.
5. 7.
气体涡流管制冷
磁制冷 热管制冷
4. 热电制冷
6. 太阳能制冷
8. 脉管制冷等等
蒸汽压缩以及吸收式制冷
气体绝热膨胀制冷
涡流制冷
热电制冷
磁热效应-磁制冷
磁热效应：
基于材料的磁热效应 和一定的热力流程可 以构成磁制冷循环。
永磁体驱动室温磁制冷原理样机
2. 制冷技术的分类：
制冷技术一般按温度范围来划分，可分为：
120K（-153 ℃）以上 ———
普通制冷
120K~20K（-153 ℃ ~ -253 ℃ ）——— 深温制冷 120K~20K（-153 ℃ ~ -253 ℃ ）——— 深温制冷 20K~0.3K（-253 ℃ ~ -273 ℃ ）——— 低温制冷
0.3K （-273 ℃）以下 ———
超低温制冷
绝对温度T（K）= 摄氏温度t (℃）+ 273 华氏温度F（℉ ）= 1.8 × 摄氏温度t (℃）+ 32
图1-17 空气调节 2. 人工环境 3. 食品冷冻与冷冻干燥 4. 低温生物医学技术 5. 低温电子技术 6. 机械设计 7. 红外遥感技术 8. 加工过程 9. 材料回收 10. 火箭推力系统与高能物理
(4) 多种气候试验
(5) 空间模拟试验
3. 食品冷冻与冷冻干燥
根据对食品处理方式不同，食品低温处理工艺可分3类： (1) 食品的冷藏与冷却 (2) 食品的冻结与冻藏 冷冻干燥
(3)
4. 低温生物医学技术
低温生物学-研究低温对生物体产生的影响及应用的学科。 低温医学-研究温度降低对人类生命过程的影响，
1. 空气调节
制冷和空调的关系相 互联系又独立
图1-26 制冷与空调的关系
(1)干式冷却 制冷在空调中的作用 (2)减湿冷却 (3)减湿与干式冷却混合方式
2.人工环境
用人工方法构成各种人们所希望达到的环境条件，包括 地面的各种气候变化和高空宇宙及其它特殊的要求。 与制冷有关的人工环境试验有以下几种 (1) 低温环境试验 (2) 湿热试验 (3) 盐雾试验
人类 “制冷技术”的发展，经历了“自然冷却”和 “人工制冷”两个阶段。 我国早在三千年前的周朝 ———人们利用天然冰来冷藏 食品和制作饮料 《诗经》: “二之日凿冰冲冲,三之日纳入凌阴” 汉书•《周礼》中记载了: 周朝专管冰的官史——凌人 春秋战国和秦汉时期:天然用冰制冷技术有了较大的发展 《汉书》上载道: 春秋时期，秦国皇宫造有一座冰宫 魏国曹植在《大暑赋》中有: “积素冰于幽馆，气飞积而 为霜”
超导量子干涉器 即SQUIDs,被用在相当灵敏的数字式磁力计和伏安 表上。
在MHD系统、线性加速器和托克马克装臵中，超导磁体被 用来产生强磁场。
6. 机械设计
•运用与超导电性有关的Meissner效应,用磁场代替油或空气 作润滑剂,可以制成无磨擦轴承。 •在船用推进系统中,无电力损失的超导电机已获得应用。 • 偏差极小的超导陀螺也已经被研制出来。 •时速500km/h的低温超导磁悬浮列车已经在日本投入试验运 行。
7. 红外遥感技术
采用红外光学镜头可以拍摄热 源外形，并可以对热源进行跟踪。 一些红外材料往往工作在120K以下 的低温下，使得热源遥感信号更为 清晰，为了拍摄高灵敏度的信号往 往需要更低的温度。 一般红外卫星需要70-120K 的低温，往往通过斯特林制冷机、 脉冲管制冷机、辐射制冷器来实 现。 空间远红外观测则需要2K 以下的温度，往往通过超流氦的 冷却技术来实现。
制冷技术概述
内容
第一节 制冷技术发展的历史
第二节 制冷的主要方法 第三节 制冷技术在国民经济的应用 第四节 本课程的安排与基本要求
第一节
制冷技术发展的历史
什么是制冷技术？
制冷技术就是研究人工冷却的一门科学。 研究内容包括：制冷过程、制冷过程热力学和传热学 原理，以及制冷机器与设备的制造、性能、操作与控 制、故障诊断与维修技术等。 目前制冷技术实际上是一门非常综合性的学科，涉及 到多个领域。
以及低温技术在人类同疾病作斗争中的应用的学科。
低温生物医学-低温生物学和低温医学的统称。
典型应用例子
(1)细胞组织程序冷却的低温保存 (2)超快速的玻璃化低温保存方法 (3)利用低温器械使病灶细胞和组织低温损伤 而坏死的低温外科。
5. 低温电子技术
微波激射器 必须冷到液氮或液氦温度,以使放大器元素原子的 热振荡不至于严重干扰微波的吸收与发射。
8. 加工过程
炼钢时氧起到某些重要的作用。
制取氨时也用到低温系统。
秦汉以后: 冰的应用范围逐步扩大 唐朝， 在长安市场出现了一种有名的冷饮： 槐叶冷淘 “青青高槐叶，采摘付中橱，经齿冷于雪，劝人投此 珠” ———杜甫
元朝:饮料生产技术已相当发达
意大利著名旅游家——马可.波罗， 曾来我国长期居住， 并把饮料生产技术带回意大利，传向欧洲。
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
近代现代：自然冷却技术的在各领域得到全面发展
冰镇啤酒、饮料，冰冻鱼肉 地窑、山洞的综合运用 发动机、机床的水冷却 电风扇、水空调
1755年 化学家库仑在爱丁堡利用乙醚蒸发制造出冰— —人类首次人工制冷
1834年 美国发明家波尔斯在伦敦造出了第一台以乙醚 为工质的蒸汽压缩机 1844年 美国医生高里在弗罗里达州利用刚发明的制冰 机造出了第一台空调器，并于1851年获得美国专利 （No 8080#）
第二节 制冷的主要方法及分类
1. 主要方法分类
1. 2. 相变制冷－蒸汽压缩，吸收式制冷，吸附式制冷 气体绝热膨胀制冷
3.
5. 7.
气体涡流管制冷
磁制冷 热管制冷
4. 热电制冷
6. 太阳能制冷
8. 脉管制冷等等
蒸汽压缩以及吸收式制冷
气体绝热膨胀制冷
涡流制冷
热电制冷
磁热效应-磁制冷
磁热效应：