2013年暖通工程师资料：制冷技术基础知识

　　制冷技术是研究获得低温的方式及其机理和应用的科学技术，从广义上讲，凡是低于环境温度的都称为低温。根据在不同的低温温度区域，获得低温的方法及研究对象，又可把制冷技术分为普冷技术和深冷技术。习惯上把普冷技术称为制冷技术，把深冷技术称为低温技术。普冷技术研究的范围是在普冷区，深冷技术研究的范围是在深冷区，它们是以温度 120K 为分界线。

　　从环境温度到 120K (约-153 度)称之为普冷区，从 120K 到绝对零度(-273.5 度)称之为深冷区。( 20K 到 0K 也有称为超低温或低温区的)获得低温的方式又很多，但总体上可分为物理和化学两种。

　　物理方法制冷是运用制冷剂在制冷系统中不断的进行状态变化(既处于不同的热力状态)来制冷。一切物质都使由分子所组成的，而物质分子又在不断地运动。由于这种运动的能量大小表明了物体热能的大小，故称为热运动。物体分子热运动的动能大，人的感觉物体就热一些，物体分子热运动的动能小，人的感觉物体就冷一些。

　　热量只能自发的从高温物体传向低温物体，而不能自发的从低温物体传向高温物体，要把低温物体的热量传到高温物体必须借助外部的能量来实现。

　　制冷装置借助制冷机来消耗外部的能量，利用物质的状态变化，把被冷却物体的热量传给环境中的高温物体来实现制冷的目的。

　　所利用的物质通常称为制冷工质或制冷剂。

　　单级制冷系统的工作原理如图它是由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器通过管道连接，形成一个密闭的制冷循环系统。

　　高压常温的制冷剂通过膨胀阀节流，变成低压低温的液体，在进入蒸发器，低压低温的制冷剂液体在蒸发器中吸收了外部介质的热量而沸腾(汽化)，变成了低压低温的制冷剂气体。制冷剂气体被制冷压缩机吸入，经制冷压缩机压缩，变成了高压高温的制冷剂气体，在排到冷凝器中与冷却介质(水或空气)进行热交换，被冷凝成高压常温的液体。

　　这样制冷剂便在系统中做了一次由液变气又由气变成液的制冷循环。从制冷机的排气侧到膨胀阀前的这一段管道，称为高压系统，它的压力为冷凝压力，对应的温度为冷凝温度。

　　从膨胀阀到制冷机的吸气侧的这一段管道称为低压系统，它的压力为蒸发压力，对应的温度为蒸发温度。

　　制冷剂在蒸发器中吸收的热量Qo是以制冷机消耗的压缩功Ai为代价而取得的，冷凝器排除的热量Qk等于两者之和，既：Qk=Qo+Ai。

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