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中央空調(diào)的制冷方式


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,在絕對(duì)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,溫度可抵達(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,如圖2-1和圖-2所示。

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: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),如圖2-3所示。
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。
制冷原理
圖2.4表示出吸收式制冷機(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)(圖中的點(diǎn)畫(huà)線部分),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。

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