
[制冷] 制冷循环
A new injecting absorption refrigeration cycle is put forward.
提出了引射吸收式制冷循环。
In a filling step (S10), a refrigeration cycle is filled with carbon dioxide.
在填充步骤(S10)中,对制冷循环回路填充二氧化碳。
The refrigeration cycle of new style mixed absorption isv ery applied for solar air-conditioner.
新型混合吸收式制冷循环对太阳能空调实用化具有很大的意义。
This constant push and pull adjustment for the balance, as long as refrigeration cycle continue.
如此不断的进行推拉调整平衡,只要制冷循环继续下去。
The application of two-stage compression forward bootstrap air refrigeration cycle is introduced.
最后介绍了双级压缩正升压循环实际流程空气制冷机的应用。
制冷循环(Refrigeration Cycle)是热力学中利用制冷剂状态变化实现热量从低温环境向高温环境转移的闭环过程,其核心依据是热力学第二定律。该循环通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个关键阶段持续移走封闭空间的热量,实现制冷效果。以下是其工作原理与技术要点:
压缩机
将低温低压气态制冷剂压缩为高温高压气体,消耗机械能提升制冷剂能量水平。这是循环的动力源,常见类型包括活塞式、涡旋式和螺杆式压缩机。
冷凝器
高温高压制冷剂在此向环境(空气或水)释放热量,冷凝为高压液体。热量传递效率取决于冷凝介质温度与流量,例如风冷式冷凝器常用于家用空调。
膨胀阀(节流装置)
高压液体制冷剂经节流后压力骤降,部分液体闪蒸为气体,进入低温低压状态。热力膨胀阀通过感温包动态调节流量,确保蒸发器出口过热度稳定。
蒸发器
低压制冷剂吸收被冷却空间的热量(如冰箱舱内空气),蒸发为低温气体。此过程维持低温环境,例如冷库蒸发器温度可低至$-30^{circ}text{C}$($-22^{circ}text{F}$)。
压缩过程(1→2)
压缩机对蒸发器输出的低温低压蒸汽(状态点1)进行绝热压缩,输出高温高压过热气体(状态点2)。
$$ text{熵不变:} s_1 = s_2, quad text{温度升高至} T2 > T{text{环境}} $$
冷凝过程(2→3)
过热气体在冷凝器中先降温至饱和温度,再冷凝为液体(状态点3),释放热量$Q_H$:
$$ Q_H = h_2 - h_3 quad (htext{为比焓}) $$
节流过程(3→4)
高压液体经膨胀阀等熵节流,压力温度骤降,形成气液混合物(状态点4):
$$ h_3 = h_4 quad (text{节流前后焓值不变}) $$
蒸发过程(4→1)
低温制冷剂在蒸发器中吸热蒸发,吸收冷源热量$Q_L$后恢复为饱和蒸汽:
$$ Q_L = h_1 - h_4 $$
制冷系数(COP):衡量循环效率的核心指标
$$ text{COP} = frac{text{制冷量 } Q_L}{text{输入功 } W} = frac{h_1 - h_4}{h_2 - h_1} $$ 商用制冷系统COP通常为2.5–5.0,高效系统可达6.0以上。
环境影响:现代制冷剂逐步替代氟利昂(如R134a→R1234yf),全球变暖潜能值(GWP)降低99%。
权威参考来源:
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制冷循环(Refrigeration Cycle)是制冷系统的核心工作流程,通过循环的相变和热力学过程实现热量转移,从而达到降温或维持低温环境的目的。以下是其关键点:
制冷循环基于热力学第二定律,利用制冷剂(如氟利昂、氨等)在蒸发、压缩、冷凝、膨胀四个阶段的相态变化,将热量从低温区域(如冰箱内部)转移到高温区域(外部环境)。
蒸发(Evaporation)
液态制冷剂在蒸发器中吸收周围热量,汽化为低温低压气体,降低目标区域的温度。
压缩(Compression)
压缩机将低温低压气体压缩为高温高压气体,提高其能量密度。
冷凝(Condensation)
高温高压气体在冷凝器中向外界释放热量,冷却并液化为高压液体。
膨胀(Expansion)
膨胀阀或毛细管降低液态制冷剂的压力和温度,重新进入蒸发器开始新循环。
制冷效率(COP)可通过卡诺循环计算:
$$
COP = frac{T{text{低温}}}{T{text{高温}} - T_{text{低温}}}
$$
其中,$T$为绝对温度(单位:K)。
如果需要更深入的工程细节(如不同类型循环的比较),建议参考热力学教材或制冷技术手册。
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