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1、第十二章 制冷循环,12-1 概况 制冷循环 逆向循环的一种，从低温热源(如冷库)取走热量，以维持其低温制冷系数：在大气环境温度T0与温度为Tc的低温热源（如冷库）之间的逆向循环的制冷系数以逆向卡诺循环为最大,在一定环境温度下，冷库温度Tc愈低，制冷系数就愈小工程上也将制冷系数称为制冷装置的工作性能系数制冷循环包括压缩式制冷循环、吸收式制冷循环、吸附式制冷循环、蒸汽喷射制冷循环及半导体制冷压缩式制冷循环分为压缩气体制冷循环和压缩蒸汽制冷循环,12-2 压缩空气制冷循环 压缩空气制冷循环 在压缩空气制冷循环中，用两个定压过程代替逆向卡诺循环的两个定温过程压缩空气制冷循环的制冷系数循环中空气排向高
2、温热源的热量为自冷库的吸热量（制冷量）为,循环净热量数值上等于净功量其中wC和wT分别是压气机消耗的功和膨胀机输出的功循环的制冷系数为若近似取比热容为定值，则,过程1-2和3-4都是定熵过程，因而有代入制冷系数表达式得称为循环增压比,同样的冷库温度和环境温度条件下，逆向卡诺循环的制冷系数为T1/(T3-T1)，大于压缩空气制冷循环的制冷系数循环增压比愈小，制冷系数愈大， 愈大，愈小。但减小会导致制冷量减小压缩空气制冷循环的主要缺点是制冷量不大，在普冷范围（tc -50）内，除飞机空调外很少应用,回热式空气制冷循环 在压缩空气制冷设备中应用回热原理并采用叶轮式压气机和膨胀机，克服了压缩空气制冷的
3、缺点回热式空气制冷循环的qc和q0与没有回热的循环相同，但循环增压比降低，为采用叶轮式压气机和膨胀机提供了可能气体液化等低温工程中Tc和T0之间的温差很大，要求压气机有很高的，叶轮式压气机很难满足，采用回热解决了这一困难由于减小使压缩过程和膨胀过程的不可逆损失的影响减小,12-3 压缩蒸气制冷循环 压缩蒸气制冷循环 采用低沸点物质作制冷剂，利用在湿蒸气区定压即定温的特性，在低温下定压气化吸热制冷，可以克服压缩空气制冷循环的缺点理论上可以实现压缩蒸气的逆向卡诺制冷循环，但为利于压缩及增加制冷量，使工质气化到干度更大的状态为简化设备，提高装置运行的可靠性，采用节流阀代替膨胀机,压缩蒸气制冷循环的制
4、冷系数工质自冷库吸收的热量为h4是饱和液的焓值，节流后工质焓值不变，h5=h4工质向外界排出的热量为压缩机耗功即循环净功为制冷系数,压缩蒸气制冷循环的吸热量（即制冷量）、放热量和功量均与过程的比焓差有关，因此对蒸气压缩制冷循环进行分析计算时常采用压焓图实际压缩蒸气制冷循环中压缩过程不可逆，状态2的确定与压气机绝热效率有关实际循环中采用过冷的方法在不增加耗功的情况下增加制冷量，提高制冷装置的制冷系数,12-4 制冷剂的性质 制冷剂热力性质的主要要求 对应于装置的工作温度（蒸发温度、冷凝温度）要有适中的压力在工作温度下汽化潜热要大，使单位质量工质具备较大的制冷能力临界温度应高于环境温度，使冷凝过程
5、能更多地利用定温排热,制冷剂在T-s图上的上、下界限线要陡峭，使冷凝过程更接近定温放热过程，并减少节流引起的制冷能力下降工质的三相点温度要低于制冷循环的下限温度，以免造成凝固栓塞蒸气的比体积要小，工质的传热特性要好，以使装置更紧凑制冷剂溶油性好，化学性质稳定，与金属材料及密封材料有良好的相容性，安全无毒，价格低廉,12-6 热泵循环 热泵 将热能从低温物系（如环境大气）向加热对象（高温热源，如室内空气）输送的装置热泵循环的供暖系数热泵循环的能量平衡方程为qH为供给室内空气的热量qL为取自环境介质的热量wnet为供给系统的净功,热泵循环的经济性指标供暖系数（或热泵工作性能系数COP）供暖系数与制冷系数的关系式永远大于1，热泵循环不仅把消耗的能量如电能等转化成热能输向加热对象，而且把低温热源的热量泵送到高温热源，是一种合理的供暖装置,
