蒸汽压缩式制冷-热泵系统的压焓图与性能

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1、2021/10/11“制冷空调技术提高与创新”继续教育讲座第二讲蒸汽压缩式制冷/热泵系统的压焓图与性能图清华大学王宝龙2021/10/1清华大学建筑学院建筑技术科学系2提纲预备知识压焓图（lgp-h图）的应用制冷装置的性能图及其应用总结2021/10/13第一节预备知识2021/10/1清华大学建筑学院建筑技术科学系4水泵与热泵（制冷机）的原理对比水泵消耗能量制冷机（与热泵）消耗能量H1H20Pin水sink/ambientsource/fridgeRMQeQcPin热2021/10/1清华大学建筑学院建筑技术科学系5

2、（水泵）农田灌溉与（热泵）建筑采暖80℃80m田中俊六.省エネルギーシステム概論（ヒートポンプとヒートパイプはまったく別物なのか？）热泵装置制取热量制冷装置制取冷量2021/10/1清华大学建筑学院建筑技术科学系6制冷机与热泵的相互关系相同点热力学原理相同（如：蒸气压缩式制冷原理）结构相同（四大主要部件+制冷剂）不同点使用目的（功能）不同制冷机：吸收蒸发潜热，降温、除湿热泵：释放冷凝潜热，升温二者可以构成独立的机器；也可集成为一台机器，通过自动控制部件转换制冷剂流向，改变机器的功能2021/10/1清华大学建筑学院建筑

3、技术科学系7制冷机与热泵的相互关系空调的工作原理：从压缩机出来的高温高压制冷蒸汽通过高压软管进入冷凝器；由于车外温度低于进入冷凝器的制冷剂温度，借助于冷凝风扇的作用，在冷凝器中流动的制冷剂的大部分热量被车外空气带走，从而高温高压气体被冷凝成低温高压的液体。这种低温高压液体流过节流膨胀阀时，由于节流作用，体积突然变大而降压，变成低压低温的雾状液体进入蒸发器，并在定压下汽化，由于制冷剂在管内汽化时的温度低于蒸发器管外的车内循环风，故它能吸收管外空气中的热量，从而使流经蒸发器的空气温度降低，从而产生制冷降温效果，汽化了的制冷

4、蒸汽被压缩机抽吸压缩，变成高温高压气体，完成一个制冷系统的循环。膨胀阀具有自动调节功能，在蒸发器温度高的时候开启量孔大，温度低时，膨胀阀里的量孔通过调节针阀伸缩来调节冷媒流动。达到制冷温度的基本恒定高压阀:当系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分气体排入大气，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故低压开关:在没冷媒（制冷剂）时不让压缩机工作以保护压缩机的.2021/10/1清华大学建筑学院建筑技术科学系9蒸气压缩式制冷的应用领域蒸气压缩式是目前广泛采用的制冷方法制冷机类：电冰箱、冷藏柜、

5、陈列柜、冷库、工艺冷水设备等热泵类：房间空调器、商用中央空调、水源热泵、多联机等2021/10/1清华大学建筑学院建筑技术科学系10小结制冷机与热泵可以独立成为设备，也可成为集成设备中国称之为“热泵”的设备主要是指集成设备目前，制冷机与热泵广泛采用蒸气压缩式制冷技术制冷机与热泵的设计、控制、运行与管理的理论基础是“压焓图”和“性能图”2021/10/111第二节lgp-h图及其应用2021/10/1121.制冷剂的lgp-h图2021/10/1清华大学建筑学院建筑技术科学系13压焓图（lgp-h图）的功能压焓图（lgp

6、-h图）是分析蒸气压缩式制冷（热泵）循环的重要工具循环设计：构造各种制冷循环循环计算：计算制冷（热泵）循环，选配各部件容量循环分析：对已知系统进行热力分析清华大学建筑学院建筑技术科学系143区：过冷液体区饱和区过热蒸气区lgph制冷剂压焓图（lgp-h图）1点：临界点CC2线：饱和液线ф=0饱和气线ф=1ф=0ф=1t6线：等压线等温线等比焓线等比熵线等比容线等干度线xhpsv清华大学建筑学院建筑技术科学系15单质/共沸/近共沸制冷剂压焓图（R134a）2021/10/1162.制冷循环的lgp-h图清华大学建筑学院建

7、筑技术科学系17hCompressorCondenserReceiverpEvaporator制冷循环在压焓图上表示qkqowcB1、实际制冷循环中，制冷剂流量不是1kg/s，而是mkg/s；2、实际制冷循环存在各种压力损失。2021/10/1清华大学建筑学院建筑技术科学系18lgp-h图的应用举例1两相区以外的制冷剂状态点必须由两个独立状态参数才能描述例如：具有一定过热度的压缩机吸气状态（点1）可由压缩机吸气管上的压力表（p1）以及温度计（t1）读数，经制冷剂物性方程或lgp-h图来确定如果吸气状态位于两相区（点6）

8、时，则不能直接确定干度x6采用节流方法使之降压（6→1）成过热蒸气（点1）根据p1和t1的读数确定出点1的状态再根据h6=h1原理求解压力为p0、比焓为h1的湿蒸气（点6）的干度x61234h6=h16当压缩机出现回液时，也可采取同样方法，以保证压缩机的安全2021/10/1清华大学建筑学院建筑技术科学系19lgp-h图的应用举例