1、 制冷循环制冷循环 输入功量（或其他代价），从低输入功量（或其他代价），从低温温热源取热热源取热 动力循环动力循环 输入热输入热, ,通过循环输出功通过循环输出功 热泵循环热泵循环 输入功量（或其他代价），向高温输入功量（或其他代价），向高温热用户供热热用户供热 正循环正循环逆循环逆循环逆循环逆循环Coefficient of Performance2COPqwT0环境环境T2冷库冷库卡诺逆循环卡诺逆循环222C1202qqTwqqTTq1q2wTsT2T00211TTT0不变不变, T2 CT2不变不变, T0 CCoefficient of Performance1COPqwT1房间房间T
2、0环境环境卡诺逆循环卡诺逆循环111C1210qqTwqqTTq1q2wTsT2T00111TTT1不变不变, T0 CT0不变不变, T1 CT112qwq生产中常用生产中常用制冷能力制冷能力来衡量设备产冷量大小来衡量设备产冷量大小制冷能力：制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取制冷设备单位时间内从冷库取 走的热量走的热量(kJ/s)。商业上常用商业上常用冷吨冷吨来表示。来表示。1冷吨：冷吨：1吨吨0C饱和饱和水水在在24小时内被冷小时内被冷冻冻 到到0C的的冰冰所需冷量。所需冷量。水的凝结（熔化）热水的凝结（熔化）热 r =334 kJ/kg1冷吨冷吨=3.86 kJ/s1美国冷吨美国冷吨=
3、3.517 kJ/s某制冷循环工作在某制冷循环工作在-30 C到到32 C之间，之间，问最大可能的问最大可能的COP是多少？若实际制冷装是多少？若实际制冷装置的置的COP为最大为最大COP的的75%，计算制冷量，计算制冷量为为5KW时功率输入。时功率输入。冷却水冷却水膨胀机膨胀机压缩机压缩机冷藏室冷藏室冷却器冷却器3214四个四个主要部件；工质：主要部件；工质：空气空气1 2 绝热压缩绝热压缩 p T2 3 等压冷却等压冷却 向环境放热，向环境放热，T3 4 绝热膨胀绝热膨胀 T T1 （冷库）（冷库）4 1 等压吸热等压吸热 T T1理想化处理：理想化处理：理气；理气； 定化热定化热; 可逆
4、；可逆；1 2 绝热压缩绝热压缩2 3 等压冷却等压冷却3 4 绝热膨胀绝热膨胀4 1 等压吸热等压吸热 pv3214TsT2T01234逆勃雷登循环逆勃雷登循环sspp2212p14p23p142314COP()()()11qqwqqc TTc TTc TTTTTTTs1234113322114432223214141111kkkkpTTpTppTTTTTTTTTTTTT1122111111kkkkTpTp 优点：优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。工质无毒，无味，不怕泄漏。 缺点：缺点： 1. 无法实现无法实现 T ， C2. q2=cp(T1-T4)，空气，空气cp很小，很小， (T1-T4
5、)不不能太大，能太大， q2 很小。很小。 若若(T1-T4)3. 活塞式流量活塞式流量m小，制冷量小，制冷量Q2=m q2小，小， 使用叶轮式，再回热则可用。使用叶轮式，再回热则可用。 pv3214TsT2T01234水能用否？水能用否？ 0C以下凝固不能流动。以下凝固不能流动。一般用低沸点工质，如氟利昂、氨一般用低沸点工质，如氟利昂、氨沸点：沸点：(1)sT patm水水100CR22- 40.8CR134aTHR01- 26.1C- 30.18C冷却水冷却水压缩机压缩机冷藏室冷藏室冷却器冷却器3214膨胀阀膨胀阀5Ts12345蒸发器中吸热量蒸发器中吸热量 21514qhhhh冷凝器中放
6、热量冷凝器中放热量 124qhh制冷系数制冷系数 21414212241421()()qhhhhqqqhhhhhhw两个等压，热与功均与焓有关两个等压，热与功均与焓有关 lnlnp p- -h h图图Ts12345lnph123452q1qw21514qhhhh124qhh21421qhhwhhTs12345lnph12345215qhh21421qhhwhh5421whh不变不变45124qhh工程上常用工程上常用q2q2q1q1wwT2T0T0T12qw制冷制冷系数系数制热制热系数系数11qw12qqwww制冷制冷热泵热泵Ts12345lnph123452q1qw21514qhhhh124
7、qhh12421qhhwhh主要供暖方式主要供暖方式热用户热用户燃煤、燃气燃煤、燃气锅炉锅炉集中供热集中供热直接电采暖直接电采暖（蓄热锅炉、（蓄热锅炉、地板辐射、地板辐射、电热膜）电热膜）热泵（空气热泵（空气源、水源）源、水源）能量利用系数能量利用系数直接电直接电 100%电厂电厂发电发电33%损失损失67%房间房间33%锅炉锅炉100%锅炉锅炉效率效率70%房间房间70%损失损失30%热热泵泵热泵热泵100%电厂电厂发电发电33%损失损失67%66%房间房间99%COP=3利用利用溶液溶液性质性质压缩制冷循环压缩制冷循环以消耗以消耗机械功机械功为代价为代价吸收式制冷吸收式制冷以消耗以消耗热量热量为代价为代价溶液溶液 = 溶剂溶剂 + 溶质溶质溶液溶液T溶液溶液T溶剂溶剂吸收吸收溶质溶质的能力的能力溶剂溶剂吸收吸收溶质溶质的能力的能力溶液溶液浓度浓度溶液溶液浓度浓度氨（溶质）氨（溶质） + 水（溶剂）水（溶剂）溶液溶液 溴化锂（溶剂）溴化锂（溶剂） + 水（溶质）水（溶质）溶液溶液 热能利用率：热能利用率：COP=Q2/QVg优点：优点：直接利用热能直接利用热能可用低品质热可用低品质热缺点：缺点：设备体积大，启动时间长设备体积大，启动时间长环境性能好环境性能好夏天以夏天以13 13 C C供冷，冬天以供冷，冬天以35 35 C C供热供热
