蒸氣壓縮式

制冷原理

氣態(tài)制冷工質(zhì)（如氟利昂）經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓氣體后進(jìn)入冷凝器，與水（空氣）進(jìn)行等壓熱交換，變成低溫高壓液態(tài)。液態(tài)工質(zhì)經(jīng)干燥過(guò)濾器去除水份、雜質(zhì)，進(jìn)入膨脹閥節(jié)流減壓，成為低溫低壓液態(tài)工質(zhì)，在蒸發(fā)器內(nèi)汽化。液體汽化過(guò)程要吸收汽化潛熱，而且液體壓力不同，其飽和溫度（沸點(diǎn)）也不同，壓力越低，飽和溫度越低。例如，1kg的水，在壓力為0.00087MPa，飽和溫度為5℃，汽化時(shí)需要吸收2488.7KJ熱量；1kg的氨，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力（0.10133MPa）下，汽化時(shí)需要吸收1369.59KJ熱量，溫度可低達(dá)-33.33℃。因此，只要?jiǎng)?chuàng)造一定的低壓條件，就可以利用液體的汽化獲取所要求的低溫。依此原理，汽化過(guò)程吸取冷凍水的熱量，使冷凍水溫度降低（一般降為7℃）。制冷工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)吸取熱量，溫度升高變成過(guò)熱蒸氣，進(jìn)入壓縮機(jī)重復(fù)循環(huán)過(guò)程。蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)主要分為水冷式和風(fēng)冷式，其中風(fēng)冷式如圖1所示。

壓縮機(jī)

制冷壓縮機(jī)是蒸氣壓縮式制冷裝置的一個(gè)重要設(shè)備。制冷壓縮機(jī)的形式很多，根據(jù)工作原理的不同，可分為兩大類(lèi)：容積式制冷壓縮機(jī)和離心式制冷壓縮機(jī)。常用的壓縮機(jī)主要有活塞式壓縮機(jī)、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機(jī)。

容積式制冷壓縮機(jī)是靠改變工作腔的容積，將周期性吸入的定量氣體壓縮。常用的容積式制冷壓縮機(jī)有往復(fù)活塞式制冷壓縮機(jī)和回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)。

離心式制冷壓縮機(jī)是靠離心力的作用，連續(xù)地將所吸入的氣體壓縮。這種壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)高，制冷能力大。國(guó)外空調(diào)用氟利昂離心式制冷壓縮機(jī)的單機(jī)制冷量高達(dá)30000kw。

吸收式制冷

吸收式制冷是液體汽化的一種形式，它和蒸氣壓縮式制冷一樣，是利用液態(tài)制冷劑在低溫低壓下汽化以達(dá)到制冷的目的。所不同的是：蒸氣壓縮式制冷是靠消耗機(jī)械功（或電能）使熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移，而吸收式制冷則是靠消耗熱能來(lái)完成這種非自發(fā)過(guò)程的。

吸收式制冷機(jī)主要由四個(gè)交換設(shè)備組成，即發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器，它們組成兩個(gè)循環(huán)環(huán)路：制冷劑循環(huán)與吸收劑循環(huán)。左半部是制冷劑循環(huán)，屬逆循環(huán)，由冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器組成。高壓氣態(tài)制冷劑在冷凝器中向冷卻介質(zhì)放熱被凝結(jié)為液態(tài)后，經(jīng)節(jié)流裝置減壓降溫進(jìn)入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器內(nèi)，該液體被汽化為低壓氣態(tài)，同時(shí)吸取被冷卻介質(zhì)的熱量產(chǎn)生制冷效應(yīng)。這些過(guò)程與蒸氣壓縮式制冷完全相同。右半部為吸收劑循環(huán)（圖2中的點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)部分），屬正循環(huán)，主要由吸收器、發(fā)生器和溶液泵組成，相當(dāng)于蒸氣壓縮式制冷的壓縮機(jī)。在吸收器中，用液態(tài)吸收劑不斷吸收蒸發(fā)器產(chǎn)生的低壓氣態(tài)制冷劑，以達(dá)到維持蒸發(fā)器內(nèi)低壓的目的；吸收劑吸收制冷劑蒸氣而形成的制冷劑-吸收劑溶液，經(jīng)溶液泵升壓后進(jìn)入發(fā)生器；在發(fā)生器中該溶液被加熱、沸騰，其中沸點(diǎn)低的制冷劑汽化形成高壓氣態(tài)制冷劑，進(jìn)入冷凝器液化，而剩下的吸收劑溶液則返回吸收器再次吸收低壓氣態(tài)制冷劑。

吸收劑

吸收式制冷機(jī)中的吸收劑通常并不是單一物質(zhì)，而是以二元溶液的形式參與循環(huán)的，吸收劑溶液與制冷劑—吸收劑溶液的區(qū)別只在于前者所含沸點(diǎn)較低的制冷劑量比后者少，或者說(shuō)前者所含制冷劑的濃度比后者低。二元溶液通常有溴化鋰水溶液、氨水溶液等。

中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的選擇，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小、能源提供方式、便利程度等多種客觀條件決定。其中活塞式制冷壓縮機(jī)多為中型（標(biāo)準(zhǔn)制冷量60~600KW）和小型（小于60KW），但是由于其噪音大、效率低且容易發(fā)生故障，使用的已不多；渦旋式制冷壓縮機(jī)主要用于小型制冷系統(tǒng)，在家用空調(diào)以及商用VRV等小型系統(tǒng)大量使用；而螺桿機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高及操作維護(hù)方便，另外技術(shù)成熟等一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于空調(diào)中；離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，運(yùn)動(dòng)件少，工作可靠，經(jīng)久耐用運(yùn)行費(fèi)用低，一般適用大于500RT的制冷系統(tǒng)中，并且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，使機(jī)組的負(fù)荷在30%~100%范圍內(nèi)工作。通常情況下，多采用電制冷，在燃?xì)饣蛉济嘿Y源豐富的地區(qū)，可采用吸收式制冷。