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制冷基础理论
热力学三大定律
热力学第一定律:
热能作为一种能量形式,可以和其他形式的能量相互转换,转换中能量的总和不变。实质就是能量转换及守恒定律。
热力学第二定律:
一切自发过程都是不可逆的。自然界中,热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体。
热力学第三定律:
任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0K(绝对零度),称为0K不能达到原理。
制冷系统的基本组成
单独制冷的空调系统
制冷的基本原理
制冷:从低于环境的物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程。
由于热量只能自动地从高温物体传给低温物体,因此实现制冷必须包括消耗能量的补偿过程。
制冷机的基本原理:利用某种工质的状态变化,从较低温度的热源吸取一定的热量Q0,通过一个消耗功W的补偿过程,向较高温度的热源放出热量Qk,。在这一过程中,由能量守恒得Qk=Q0+W。
相变制冷:利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的熔化或升华过程向被冷却物体吸取热量。普通空调器都是这种制冷方法,而且是采用蒸气压缩循环来实现制冷。
气体膨胀制冷:高压气体经绝热膨胀后可达到较低的温度,令低压气体复热即可制冷。
气体涡流制冷:高压气体经过涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流,利用冷气流的复热过程即可制冷。
热电制冷:令直流电通过半导体热电堆,即可在一端产生冷效应,在另一端产生热效应。
制冷的基本方法
蒸气压缩制冷系统主要部件及作用
压缩机:将低温低压气体压缩成高温高压气体
四通阀:制冷、制热时换向
冷凝器:制冷时,向环境散热,
制热时,从环境吸热
蒸发器:制冷时,从室内吸热
制热时,向室内散热
毛细管:节流元件
气液分离器:保护压缩机
A、压缩过程——做功过程
从蒸发器回到压缩机是低温(8—12℃)、低压的气体(—),经过压缩机后为高压(—)、高温(70—90℃)的气体
C、在节流装置中制冷剂的变化
节流前后压力变化
冷凝器
蒸发器
管径变小,阻力增加,液态冷媒压力下降,份冷媒出现蒸发现象,因此节流后温度有下降现象