318 热力学-制冷热泵-装置

318 热力学-制冷热泵-装置

内涵

制冷机-消耗电能或功制取冷能的装置。

热泵-消耗少量电能或功制取多倍热能的装置。

类型

蒸气压缩式制冷/热泵-由压缩机驱动工质在制冷/热泵装置中运行，工质在蒸发器中汽化吸热制冷，在冷凝器中液化放热制热。

蒸气压缩式制冷热泵是应用最广泛的制冷热泵型式。

热电制冷/热泵-通过直流电驱动荷电粒子流过两种材料界面时的吸热（制冷）和放热（制热）效应而实现制冷/ 热泵功能。

热电制冷热泵装置体积可很小，但制冷/制热系数较低。

吸收式制冷/热泵-消耗高温热能，通过吸收剂对工质的吸收作用使工质汽化吸热制取冷能，通过工质液化放热和吸收剂吸收工质的吸收热来制取热能。

吸收式热泵按功能分为两大类，第一类吸收式热泵是消耗较少高温热能，制取较多中温热能；第二类吸收式热泵是消耗较多中温热能，制取较少高温热能。

喷射式制冷/热泵-消耗高温热能，驱动工质在喷嘴处产生的高速低压区抽吸工质汽化吸热制冷，被抽吸低压工质与高速工质混合后冷凝放热制热。

蒸气压缩式制冷/热泵

装置构成如下图。

装置中基本部件功能为如下。

压缩机-消耗功或电，把低温低压工质蒸气压缩为高压高温工质蒸气。

冷凝器-高压高温工质蒸气在冷凝器中冷凝放热，工质出冷凝器时变为高压工质液体。

节流阀（也称膨胀阀）-高压工质液体流经节流阀后产生低压低温工质湿蒸气（饱和液与饱和气的混合物）。

蒸发器-节流阀产生的低温工质湿蒸气中的饱和液在蒸发器中汽化吸热制冷，出蒸发器时工质全部变为蒸气状态。

总体工作过程-通过压缩机和节流阀的协调作用，低压工质在蒸发器中汽化吸热（制冷），高压工质在冷凝器中凝结放热。

制冷机是装置中工质通过蒸发器从低于环境温度的对象（如冷库、空调房间等）中吸热制冷，通过冷凝器把废热排入环境。

热泵是装置中工质通过蒸发器从环境或其他低温热源中吸热，通过冷凝器把温度较高的热能提供给需热对象（如热水、供暖房间等）。

当装置工作时，工质通过蒸发器制取低于环境温度的冷能，同时又通过冷凝器制取高于环境温度的热能时，则装置兼具制冷和热泵两种功能，如热泵冰箱可同时制取食品贮藏所需的冷能，也可同时制取洗浴用热水。

装置兼具制冷和热泵两种功能的另一种形式是一段时间用于制取低于环境温度的冷能，另一段时间用于制取高于环境温度的热能，如热泵空调，夏季制冷，冬季供暖。