制冷技术与空调原理教材

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1、总则制冷技术与空调原理第一节基本概念1、制冷：就是把某一物体或空间（包括空间内的物体）的温度降低到低于环境介质的温度，并保持这一低温状态的过程。2、冷却：冷却是可以自发地进行，但高温物体的温度不可能降低到低于环境介质的温度。3、制冷机：为了达到和保持某一物体或空间（包括空间内的物体）的温度的目的，不断地将该物体或空间的热量以及由外界传入的热量转移到外界环境中去，这一非自发的过程，需要消耗外界能量来进行补偿，实现这一过程所需要的设备称为制冷机。4、制冷剂：就是制冷机中使用的工作介质。制冷剂在制冷机循环流动。5、空气调节（简称空调）：就是通过对室内空

2、间的空气参数——温度、湿度、流动速度、清洁度等的调节，将室内空气参数控制在一定技术要求范围内，以满足生产工艺或人们对舒适环境的需求。6、制冷与空调的关系：制冷与空调是两个密切相关的学科。空调是制冷技术的重要应用之一。7、制冷方法：分为天然冷源和人工制冷两大类。8、天然冷源：如深井水、冬天贮冰，但它受到季节、地域、贮存条件等限制。9、人工制冷的方法：相变制冷、气体膨胀制冷、热电制冷等。10、相变制冷：利用物质由液态变为气相时的吸热效应来获取冷量的方法。此方法在实际应用中占绝大多数，具体应用的有蒸汽压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、吸附式等四种制冷方式。1

3、1、气体膨胀制冷：将高压气体作绝热膨胀，使其压力、温度下降，利用降温后气体来吸取被冷却物体的热量，从而达到制冷目的。12、热电制冷：又称为温差电制冷或半导体制冷。它是建立在珀尔帖效应的原理上的一种新型的制冷应用。基本模型是：将两种不同的材料的一端彼此连接起来，另一端接上电源。，则在一端将会产生吸热（制冷）效应，，另一端产生放热效应。第二节制冷技术的应用范围1、食品的冷加工、冷藏及冷藏运输；2、空气调节；3、工业生产；4、产品性能试验；5、医疗、制药、生物工程；6、建筑工业等。第三节制冷技术发展史一、制冷技术发展史1、1834年美国人试制成功第一台

4、乙醚闭式循环蒸汽压缩式制冷机；2、1844年美国医生高里建立了第一座空调室；3、1875年林德提出氨蒸汽压缩式制冷机；4、1918年美国工程师COPELAND发明了世界上第一台家用冰箱；5、1930年密其来首次发现氟利昂，给制冷技术带来新的变革，使氟利昂制冷机得到飞跃发展；6、氟利昂制冷机带来问题：A、大气臭氧层空洞；B、全球变暖；C、原因所在：部分氟利昂工质（CFCs）7、解决办法：A、禁止使用氟利昂工质CFCs；B、开发无污染工质；C、利用太阳能；第一章热力学原理第一节热力学基本定律一、热力学第一定律及稳定流动能量方程式1、热力学第一定律（简

5、称能量守恒定律）：是能量守恒和转换定律在具有热现象的能量转换中的应用。它指出：自然界一切物质都具有能量，物质从一种形式转换为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转换和传递过程中能量的数量不变。2、稳定流动能量方程式Q+N=G（h2-h1）Q——单位时间内加给系统的热量（kW）N——单位时间内加给系统的功（kW）G——流进或流出该系统的质量流量（m3/h）h1——流体流入系统时的比焓（kJ/kg）h2——流体流出系统时的比焓（kJ/kg）二、热力学第二定律（简称开尔文定律）1、热力学第二定律：不可能从单一热源取热使之完全变为功而不引起其他变化

6、；不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。2、热力学第二定律揭示了热力过程的方向性。确定了人工制冷可行性。3、制冷模型的建立：在人工制冷过程中，由于消耗了外界一定的能量（机械或热能）作为补偿，就能完成将热量从低温物体（被冷却介质）传向高温物体（环境介质）的过程，从而实现制取冷量的目的。第二节逆卡诺循环一、无温差传热的逆卡诺循环——由两个可逆变的等温过程和两个可逆绝热过程组成，循环沿逆时针方向进行。它是工作在一个恒温热源和一个恒温冷源之间的理想循环。二、有温差传热的逆卡诺循环论点要点：面积不能无限大；温度只能接近；无温差传热的逆卡诺循环有

7、温差传热的逆卡诺循环sTTT2124356TT’TT2’T256s343’4’212’1’绝热压缩可逆等温膨胀可逆等温压缩绝热膨胀第三节具有变温热源的理想制冷循环——劳伦兹循环劳伦兹循环：如果热源的热容量有限，在与制冷剂进行热交换的过程中，热源的温度也将发生变化，即被冷却物体（冷源）的温度将由T1逐渐下降到T4，环境介质（热源）的温度将由T3逐渐升高到T2。TT2TmT3T1TomT43’3422’4’1657s第二章蒸汽压缩式制冷循环第一节单级蒸汽压缩式制冷的工作原理一、压—焓图（p-h图）等压线——水平线等焓线——垂直线等温线——液态区垂直线

8、两相区水平线过热区右下方弯曲线等熵线——向右上方倾斜实线等容线——向右上方倾斜点化线等干线——只存在于两相区其方向视干度大小定phKsν