三种常用制冷方式比较

1、精品文档你我共享 三种常用制冷方式比较 1、前言 本文介绍了三种主要空调系统的优缺点，蒸汽压缩式空调系统具有较高的制 冷系数和较强的制冷、制热能力，但这种系统所使用的制冷剂CFCs对臭氧层 有活多或少的破坏，且运行时噪音很大，窗式空调尤为明显。分体式中央空调系 统将冷凝器、压缩机封闭在一金属箱体内放在室外，将蒸发器装在一箱体内放在 室内，从而可以降低系统的噪音，同时，它采用新型的制冷剂，例如用R134a 取代CFCs可以有效降低对臭氧层的破坏。 但新型制冷剂的采用却使系统的 COP 值有所降低。吸收式空调系统的 COPfi中等，具有废热再利用及再生热的优点， 但这种系统体积较大。热电式空调系统

2、体积小，噪音低，但它的COPfi较其他两 种系统低，并且设备价格昂贵。此外，这种系统利用直流电运行，可使用电池或 DV直接驱动。 2、三种空调系统的热力循环和原理 2.1蒸汽压缩式循环 大多数蒸汽压缩 所示。 不设有换向阀的蒸汽压缩式空调系统只能在夏天用于制冷， 式空调系统能全年运行，既能制冷也能制热，两种过程分如图 R134a蒸汽,经 在制冷循环系统中，压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂 压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽，再压入冷凝器中定压冷却，并向冷却 介质放出热量，然后冷却为过冷液态制冷剂，液态制冷剂经膨胀阀（或毛细管）绝 热节流成为低压液态制冷剂，在蒸发器内蒸发吸收空调循环水（空气

3、）中的热量, 从而冷却空调循环水（空气）达到制冷的目的，流出低压的制冷剂被吸入压缩机， 如此循环工作. AAAAAA 订爲Of TW汎兀jnn r畀厂i;怕！总um* ev门华s 蒸汽压缩式空调系统的实际逆卡诺循环过程的 COPir.c值如下: 。號厂（7_） + （A7爲+?）（ 1） 显然，当热源温度相同时，实际逆卡诺循环的 COPc值比理想卡诺循环的 COPrnot的值小，并且随着和卜丁沁的增大而减小。 从公式（1）可以看出：“為对coPc值的影响较A加大。空调系统正常 运行时，蒸发器中空气出口温度比进口温度低，一般至少低8C,即Ag?大于 等于8C。对于冷凝器，为使制冷系统能有效的运行

4、，周围环境温度一般要求低 于 43C。 在制热状态下，通过换向阀将图一中室内的蒸发器由冷凝器取代，室外的冷凝器 由蒸发器取代，整套装置就是一热泵，不停地将热量从室外空气中输送到室内。 为使热泵能有效地运行，周围环境温度一般要求高于一 5C。该热泵的COP、*由 下式计算得出： 2.2吸收式制冷循环 蒸汽压缩式循环是被称为做功式循环，因为气体制冷剂的加压过程是由压缩 机做功完成的，而吸收式循环是以热能为动力的循环，因为该系统运行时发生器 中高压液体转变成高压气体时吸收了大量的热， 这些热是由油、煤气和天然气的 燃烧及地热能、太阳能、工厂废热提供的。 /、 基本的吸收式循环如图三所示，吸收器和发生

5、器组成的这部分相当于一台 “热力压缩机”，所以吸收式循环过程的原理和蒸汽压缩式相似。在空调系统中， 吸收式循环常用LiBr HO作工质对，其中水为制冷剂，LiBr为吸收剂。发生器 内装有一定量的溴化锂浓溶液，吸收器内装有一定量的溴化锂稀浓液，吸收器内 的溴化锂稀浓液经溶液泵，热交换器进入发生器，在外热源（蒸汽或水）加热下,溴 化锂稀溶液的水分蒸发而变成溴化锂浓溶液，所蒸发的水蒸气进入冷凝器（吸收 式循环比蒸汽压缩式循环的最大的优点在于吸收式循环中加压液体比蒸汽压缩 式循环中加压气体耗功少），在冷凝器中被冷却水冷却放热后，经节流减压进入蒸 发器,在高负压的蒸发器中汽化吸热冷却空调循环水，汽化后的

6、水蒸汽进入吸收 器,在吸收器内被来自发生器的溴化锂浓溶液吸收，使溴化锂浓溶液变成了溴化 锂稀溶液,再经过溶液泵，热交换器送至发生器浓缩成溴化锂浓溶液.在水蒸气吸 收过程中，产生的汽化潜热由冷却水带走.溴化锂溶液为高温液体，在进入吸收器 之前经过热交换器冷却，加热进发生器前的稀溶液从而回收了部分热量，提高能 源的利用率.吸收式循环中热量传递的过程可概括为：当空气中的低温热源冷却 蒸发器中的水时，高温热源对发生器中的溶液加热，冷凝器和吸收器通过水和空 气将热量排到周围大气中。吸收式制冷系统的 COP值由下式计算得出： COPp =Z血Q Q卿+叫11%0卿（叫卿邸）（3） 当整个循环完全可逆时，吸

7、收式循环制冷系数值最大，也就是说来自热源 Qgen的热量被转移到卡诺发动机，热力发动机的输出量（ *三也雄評）供给卡 诺制冷机除去冷空气中的热。设 Qe二怦xCOP頁二尬Q囲MOPpc,则吸收式 制冷系统可逆情况下的COF值为： 叫= = %cxCOPkc = Q-診（為）=瞪寫 condenser 冷凝器 : Heit Ecurse 热源 1 H 1 1 I- 1 H 1 1 Expansion Vslve 膨胀阀 Keheatflr 回热器 Evaporator 蒸发器 Mixing Ve ssel 混合器 rO= Gentr at or 发生器 kbsorber 吸收蛊FW Fig. 2

8、. Chart of abs orption r efrig （2）吸收式空调利用热能为动力的循环，耗电非常小，其耗电设备仅有几 台小型泵和风机。热电式空调、蒸汽压缩式空调运行时需使用大量的电能； （3）蒸汽压缩式空调COP值最大，在2.6-3.5之间，而吸收式空调 COP 值在0.6-1.1之间，热电式空调 CO P值在0.38-0.45之间； （4）这三种空调系统的室内噪音大小几乎一样 （除了窗式蒸汽压缩式空调 系统），因为室内的系统仅有风机会产生噪音， 各种系统室外的噪音大小就各不 相同了，蒸汽压缩式空调系统中压缩机和吸收式空调系统中的溶液泵会产生很大 的噪音，热电式空调系统噪音较小，因为除了水冷式吸收式空调系统的散热设备 水泵的噪音较大外，其它吸收式空调系统只有风机有噪音； （5）这三种空调系统有它们各自的优缺点。 其中热电式空调系统广泛应用 于制冷量较小的场合，它能够直接使用直流电源，燃料电池及汽车直流电源等。 沁园春雪 北国风光, 里冰封, 万里雪 望长城内外，