9空气调节系统1

一、制冷原理,学习领域九空气调节系统,一、制冷原理,空调制冷：用一定的方法使物体或空间的温度低于周围环境介质的温度，并且使其维持在某一范围内。制冷的方式有五种：（1）蒸气压缩式制冷；（2）半导体制冷；（3）吸收式制冷；（4）蒸气喷射式制冷；（5）涡流管制冷。一般城轨车辆都采用蒸气压缩式制冷。,(一)蒸气压缩制冷机的工作原理,蒸发温度:在一定的压力下，液体温度达到沸点（即饱和温度）就会沸腾，在制冷技术中，常把这个饱和温度称为蒸发温度。沸腾的液体如果继续吸热，它就会因吸收了汽化潜热而相变成饱和蒸气。在同一压力下，不同的液体蒸发温度不同，所吸收的汽化潜热也不同。制冷剂在一个封闭的系统中，只消耗压缩机的功就能反复地实现制冷剂由液体变为蒸气，再由蒸气变为液体的相态变化，并通过这种相态变化将低温处的热量转移到高温处去，这就是蒸气压缩式制冷的工作原理。,(一)蒸气压缩制冷机的工作原理,1、蒸气压缩制冷机组组成蒸气压缩制冷机组主要是由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个部件组成的，并用管道连接，形成一个封闭的循环系统。,制冷循环系统,(一)蒸气压缩制冷机的工作原理,2、四大组成部件的作用（1）蒸发器：是制冷的部件，经膨胀阀的制冷剂气液混合物在蒸发器内汽化，吸收被冷却物的热量变为气体。（2）制冷压缩机：它是制冷系统中最主要的部件，它吸入蒸发器中低压制冷剂蒸汽，将其压缩成达到冷凝压力的高温、高压蒸汽，然后排至冷凝器。,(一)蒸气压缩制冷机的工作原理,2、四大组成部件的作用（3）冷凝器：是放热的部件，它的作用是将来自压缩机的高温高压的制冷剂蒸汽冷凝成高压的液体。在冷凝的过程中，制冷剂蒸汽放出热量，被水或空气带走。（4）膨胀阀：制冷剂的高压液体经节流，压力从冷凝压力降至蒸发压力，一部分液体由于降压而变为蒸汽，制冷剂成为气液两相混合物。,(一)蒸气压缩制冷机的工作原理,3、蒸气压缩制冷机组工作过程（1）制冷剂液体在蒸发器中吸收被冷却物体（如室内的空气）的热量，而汽化成低压低温的蒸气后被压缩机吸入。（2）压缩机消耗一定的机械功将制冷蒸气压缩成压力、温度都较高的蒸气并将其输入冷凝器。（3）高温、高压的制冷剂蒸气在冷凝器内被环境空气（或水）冷却，制冷剂蒸气放出热量后被冷凝成液体，此时的制冷剂液体还处于高温、高压状态。,(一)蒸气压缩制冷机的工作原理,（4）高温、高压的制冷剂液体经过膨胀阀节流降压、降温后进入蒸发器。此时的制冷剂液体已变为低温、低压状态。在蒸发器中，低温、低压的制冷剂又吸收被冷却物体的热量蒸发成相对的低温、低压的制冷剂蒸气，再被压缩机吸入。如此周而复始地循环。,在理论循环中认为从冷凝器中流出和进入节流装置的制冷剂都是饱和液体状态，而在实际制冷装置中，制冷剂在冷凝器中冷凝成液体后还在继续向外放热而变成过冷液体（未饱和液体）后才流出，特别在车辆制冷装置中，冷凝器采用风冷，液体的冷凝温度总是高于环境气温，从冷凝器出来的制冷剂液体在储液器和管路中流动还要不断向外界放热而继续过冷。因此，冷凝器流至节流装置前总有一定的过冷度。饱和温度与过冷液体的温度的差值称为过冷度。过冷度越大，节流损失就越小，单位质量制冷量就越大，因此液体的过冷循环将提高制冷系数。,（二）制冷剂液体过冷对制冷循环影响,在理论循环中，我们假定由蒸发器流出和被压缩机吸入的制冷剂都是饱和蒸气，从蒸发器出口至压缩机吸入口之间的管路不存在热交换。实际上，制冷剂的蒸气温度总是低于被冷却介质的温度，从蒸发器流出的饱和制冷剂，在通过吸气管流进压缩机时，还将从冷却介质处或外界吸收部分热量而变成过热蒸气，因此压缩机实际吸入的是过热蒸气。如果制冷装置所采用的压缩机要求低温制冷剂蒸气冷却电机（如全封闭式和半封闭式压缩机），制冷剂蒸气在到达压缩机吸气腔时的过热度就会更大。,（三）制冷剂吸气过热对制冷循环影响,（二）制冷剂吸气过热对制冷循环影响,1、若吸入蒸气的过热热量全部来自被制冷的室外，则会增加冷凝器的热负荷。这种过热度越大，制冷系数和单位容积制冷量降低越多，所以称为有害过热。为了减少管路的有害过热，吸气管路都必须用隔热材料包扎起来。2、若吸入蒸