制冷從本質上講就是讓空氣中分子運動減慢,形象點說就是讓空氣冷卻。利用天然冰等自然源過渡到人工制冷,是制冷技術發展的初始級段。1777年,NairneE.Gerale的硫酸吸水制冰試驗;1810年,J.Leslie的硫酸-水吸收式制冰裝置;1859年,F.Carre制成氨-水吸收式制冷機,并與1860年申請專利。C.Munters和B.Von Plate制成氨-水-氫擴散式吸收式冰箱,與1920年取得專利。20世紀中期,電動機驅動的壓縮式制冷機在常規制冷領域占領了統治地位。近30年,吸收式制冷和熱泵技術進入了蓬勃發展的階段。20世紀90年代歐共體JOULE計劃列入的對吸附式制冷的研究分析項目使得吸附式制冷研究達到了新的高潮。
制冷系統由4個基本部分即壓縮機、冷凝器、節流部件、蒸發器組成。由銅管將四大件按一定順序連接成一個封閉系統,系統內充注一定量的制冷劑。一般的空調用制冷劑為氟里昂,以往通常采用的是R22,現在有些空調的氟里昂已經采用新型的環保型制冷劑R407。以上是蒸汽壓縮制冷系統。 以制冷為例,壓縮機吸入來自蒸發器的低溫低壓的氟里昂氣體壓縮成高溫高壓的氟里昂氣體,然后流經熱力膨脹閥(毛細管),節流成低溫低壓的氟里昂汽液兩相物體,然后低溫低壓的氟里昂液體在蒸發器中吸收來自室內空氣的熱量,成為低溫低壓的氟里昂氣體,低溫低壓的氟里昂氣體又被壓縮機吸人。室內空氣經過蒸發器后,釋放了熱量,空氣溫度下降。如此壓縮-----冷凝----節流----蒸發反復循環,制冷劑不斷帶走室內空氣的熱量,從而降低了房間的溫度。 制熱時,通過四通閥的切換,改變了制冷劑的流動方向,使室外熱交換器成為蒸發器,吸收了室外空氣的熱量,而室內的蒸發卻成為冷凝器,將熱量散發在室內,達到制熱的目的。
制冷劑一般采用氟里昂或者溴化鋰。
車輛的制冷系統由制冷劑和四大機件,即壓縮機,冷凝器,膨脹閥,蒸發器組成。
一。一般制冷原理
一般制冷機的制冷原理壓縮機的作用是把壓力較低的蒸汽壓縮成壓力較高的蒸汽,使蒸汽的體積減小,壓力升高。
壓縮機吸入從蒸發器出來的較低壓力的工質蒸汽,使之壓力升高后送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體,經節流閥節流后,成為壓力較低的液體后,送入蒸發器,在蒸發器中吸熱蒸發而成為壓力較低的蒸汽,再送入蒸發器的入口,從而完成制冷循環。
1.蒸汽壓縮式制冷原理
單級蒸汽壓縮制冷系統,是由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流閥四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接,形成一個密閉的系統,制冷劑在系統中不斷地循環流動,發生狀態變化,與外界進行熱量交換。其工作過程如圖1所示。
圖1. 制冷系統的基本原理
液體制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻的物體熱量之后,汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(水或空氣)放熱,冷凝為高壓液體、經節流閥節流為低壓低溫的制冷劑、再次進入蒸發器吸熱汽化,達到循環制冷的目的。這樣,制冷劑在系統中經過蒸發、壓縮、冷凝、節流四個基本過程完成一個制冷循環。
在制冷系統中,蒸發器、冷凝器、壓縮機和節流閥是制冷系統中必不可少的四大件,這當中蒸發器是輸送冷量的設備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現制冷。壓縮機是心臟,起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設備,將蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質帶走。節流閥對制冷劑起節流降壓作用、同時控制和調節流入蒸發器中制冷劑液體的數量,并將系統分為高壓側和低壓側兩大部分。實際制冷系統中,除上述四大件之外,常常有一些輔助設備,如電磁閥、分配器、干燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成,它們是為了提高運行的經濟性,可靠性和安全性而設置的。
2. 制冷系統主要部件構成
空調機根據冷凝形式可分為:水冷式和空冷式兩種,根據使用目的可分為單冷式和制冷制暖式兩種,不論是哪一種型式的構成,都是由以下的主要部件組合而成的。
制冷系統主要部件有壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥(或毛細管、過冷卻控制閥)、四通閥、復式閥、單向閥、電磁閥、壓力開關、熔塞、輸出壓力調節閥、壓力控制器、貯液罐、熱交換器、集熱器、過濾器、干燥器、自動開閉器、截止閥、注液塞以及其它部件組成。
電氣系統主要部件有電機(壓縮機、風機等用)、操作開關、電磁接觸器、連鎖繼電器、過電流繼電器、熱動過電流繼電器、溫度調節器、濕度調節器、溫度開關(除霜、防止結凍等用)。壓縮機曲軸箱加熱器,斷水繼電器,電腦板及其它部件組成。
控制系統由多個控制器件組成,它們是:
制冷劑控制器:膨脹閥、毛細管等。
制冷劑回路控制器:四通閥、單向閥、復式閥、電磁閥。
制冷劑壓力控制器:壓力開閉器、輸出壓力調節閥、壓力控制器。
電機保護器:過電流繼電器、熱動過電流繼電器、溫度繼電器。 溫度調節器:
溫度位式調節器、溫度比例調節器。 濕度調節器:濕度位式調節器。
除霜控制器:除霜溫度開關、除霜時間繼電器、各種溫度開關。
冷卻水控制:斷水繼電器、水量調節閥、水泵等。
報警控制:超溫報警、超濕報警、欠壓報警及火警報警、煙霧報警等。
其它控制:室內風機調速控制器、室外風機調速控制器等。
3 常用制冷劑及其性質
制冷劑的種類較多,現就氟里昂12和22作簡要介紹:
a. 氟里昂12(CF2Cl2)代號R12 氟里昂12是一種無色、無臭、透明、幾乎無毒性的制冷劑,但空氣中含量超過80%時會引起人的窒息。 氟里昂12不會燃燒也不會爆炸,當與明火接觸或溫度達到400℃以上時,能分解出對人體有害的氟化氫、氯化氫和光氣(CoCl2)。 R12是應用較廣泛的中溫制冷劑,適用于中小型制冷系統,如電冰箱、冰柜等。 R12能溶解多種有機物,所以不能使用一般的橡皮墊片(圈),通常使用氯丁二烯人造橡膠或丁睛橡膠片或密封圈。
b. 氟里昂22(CHF2Cl)代號R22 R22不燃燒也不爆炸,其毒性比R12稍大,水的溶解度雖比R12大,但仍可能使制冷系統發生“冰塞”現象。 R22能部分地與潤滑油互相溶解,其溶解度隨著潤滑油的種類及溫度而改變,故采用R22的制冷系統必須有回油措施。
R22在標準大氣壓力下的對應蒸發溫度為-40.8℃,常溫下冷凝壓力不超過15.68×105 Pa,單位容積制冷量與比R12大60%以上。在空調設備中,大都選用R22制冷劑
制冷系統由4個基本部分即壓縮機、冷凝器、節流部件、蒸發器組成。由銅管將四大件按一定順序連接成一個封閉系統,系統內充注一定量的制冷劑。一般的空調用制冷劑為氟里昂,以往通常采用的是R22,現在有些空調的氟里昂已經采用新型的環保型制冷劑R407。以上是蒸汽壓縮制冷系統。 以制冷為例,壓縮機吸入來自蒸發器的低溫低壓的氟里昂氣體壓縮成高溫高壓的氟里昂氣體,然后流經熱力膨脹閥(毛細管),節流成低溫低壓的氟里昂汽液兩相物體,然后低溫低壓的氟里昂液體在蒸發器中吸收來自室內空氣的熱量,成為低溫低壓的氟里昂氣體,低溫低壓的氟里昂氣體又被壓縮機吸人。室內空氣經過蒸發器后,釋放了熱量,空氣溫度下降。如此壓縮-----冷凝----節流----蒸發反復循環,制冷劑不斷帶走室內空氣的熱量,從而降低了房間的溫度。 制熱時,通過四通閥的切換,改變了制冷劑的流動方向,使室外熱交換器成為蒸發器,吸收了室外空氣的熱量,而室內的蒸發卻成為冷凝器,將熱量散發在室內,達到制熱的目的。
制冷劑一般采用氟里昂或者溴化鋰。
車輛的制冷系統由制冷劑和四大機件,即壓縮機,冷凝器,膨脹閥,蒸發器組成。
一。一般制冷原理
一般制冷機的制冷原理壓縮機的作用是把壓力較低的蒸汽壓縮成壓力較高的蒸汽,使蒸汽的體積減小,壓力升高。
壓縮機吸入從蒸發器出來的較低壓力的工質蒸汽,使之壓力升高后送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體,經節流閥節流后,成為壓力較低的液體后,送入蒸發器,在蒸發器中吸熱蒸發而成為壓力較低的蒸汽,再送入蒸發器的入口,從而完成制冷循環。
1.蒸汽壓縮式制冷原理
單級蒸汽壓縮制冷系統,是由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流閥四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接,形成一個密閉的系統,制冷劑在系統中不斷地循環流動,發生狀態變化,與外界進行熱量交換。其工作過程如圖1所示。
圖1. 制冷系統的基本原理
液體制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻的物體熱量之后,汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(水或空氣)放熱,冷凝為高壓液體、經節流閥節流為低壓低溫的制冷劑、再次進入蒸發器吸熱汽化,達到循環制冷的目的。這樣,制冷劑在系統中經過蒸發、壓縮、冷凝、節流四個基本過程完成一個制冷循環。
在制冷系統中,蒸發器、冷凝器、壓縮機和節流閥是制冷系統中必不可少的四大件,這當中蒸發器是輸送冷量的設備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現制冷。壓縮機是心臟,起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設備,將蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質帶走。節流閥對制冷劑起節流降壓作用、同時控制和調節流入蒸發器中制冷劑液體的數量,并將系統分為高壓側和低壓側兩大部分。實際制冷系統中,除上述四大件之外,常常有一些輔助設備,如電磁閥、分配器、干燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成,它們是為了提高運行的經濟性,可靠性和安全性而設置的。
2. 制冷系統主要部件構成
空調機根據冷凝形式可分為:水冷式和空冷式兩種,根據使用目的可分為單冷式和制冷制暖式兩種,不論是哪一種型式的構成,都是由以下的主要部件組合而成的。
制冷系統主要部件有壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥(或毛細管、過冷卻控制閥)、四通閥、復式閥、單向閥、電磁閥、壓力開關、熔塞、輸出壓力調節閥、壓力控制器、貯液罐、熱交換器、集熱器、過濾器、干燥器、自動開閉器、截止閥、注液塞以及其它部件組成。
電氣系統主要部件有電機(壓縮機、風機等用)、操作開關、電磁接觸器、連鎖繼電器、過電流繼電器、熱動過電流繼電器、溫度調節器、濕度調節器、溫度開關(除霜、防止結凍等用)。壓縮機曲軸箱加熱器,斷水繼電器,電腦板及其它部件組成。
控制系統由多個控制器件組成,它們是:
制冷劑控制器:膨脹閥、毛細管等。
制冷劑回路控制器:四通閥、單向閥、復式閥、電磁閥。
制冷劑壓力控制器:壓力開閉器、輸出壓力調節閥、壓力控制器。
電機保護器:過電流繼電器、熱動過電流繼電器、溫度繼電器。 溫度調節器:
溫度位式調節器、溫度比例調節器。 濕度調節器:濕度位式調節器。
除霜控制器:除霜溫度開關、除霜時間繼電器、各種溫度開關。
冷卻水控制:斷水繼電器、水量調節閥、水泵等。
報警控制:超溫報警、超濕報警、欠壓報警及火警報警、煙霧報警等。
其它控制:室內風機調速控制器、室外風機調速控制器等。
3 常用制冷劑及其性質
制冷劑的種類較多,現就氟里昂12和22作簡要介紹:
a. 氟里昂12(CF2Cl2)代號R12 氟里昂12是一種無色、無臭、透明、幾乎無毒性的制冷劑,但空氣中含量超過80%時會引起人的窒息。 氟里昂12不會燃燒也不會爆炸,當與明火接觸或溫度達到400℃以上時,能分解出對人體有害的氟化氫、氯化氫和光氣(CoCl2)。 R12是應用較廣泛的中溫制冷劑,適用于中小型制冷系統,如電冰箱、冰柜等。 R12能溶解多種有機物,所以不能使用一般的橡皮墊片(圈),通常使用氯丁二烯人造橡膠或丁睛橡膠片或密封圈。
b. 氟里昂22(CHF2Cl)代號R22 R22不燃燒也不爆炸,其毒性比R12稍大,水的溶解度雖比R12大,但仍可能使制冷系統發生“冰塞”現象。 R22能部分地與潤滑油互相溶解,其溶解度隨著潤滑油的種類及溫度而改變,故采用R22的制冷系統必須有回油措施。
R22在標準大氣壓力下的對應蒸發溫度為-40.8℃,常溫下冷凝壓力不超過15.68×105 Pa,單位容積制冷量與比R12大60%以上。在空調設備中,大都選用R22制冷劑