西安建筑科技大学：《工程热力学 Engineering Thermodynamics》课程双语教学资源（PPT课件讲稿）第十章 制冷（致冷）循环 Refrigeration Cycles

Chapter ll refrigeration Cycles 第十一章制冷(致冷)循环 11.1 Air compression refrigeration cycle 空气压缩式制冷循环 11.2 Vapor compression refrigeration cycle 蒸汽压缩式制冷循环 11.3 Heat Pump 压缩式热泵循环 11.4 Absorption refrigeration system 吸收式制冷循环

Chapter 11 Refrigeration Cycles 第十一章 制冷（致冷）循环 11.1 Air compression refrigeration cycle 空气压缩式制冷循环 11.2 Vapor compression refrigeration cycle 蒸汽压缩式制冷循环 11.3 Heat Pump 压缩式热泵循环 11.4 Absorption refrigeration system 吸收式制冷循环

动力循环与制冷(热泵循环 ●动力 Power循环正循环 输入热通过循环输出功 ●制冷 Refr igerat ion循环一逆循环 输入功量(或其他代价),从低温热源取热 ●热泵 Heat Pum循环逆循环 输入功量(或其他代价),向高温热用户供热

动力循环与制冷（热泵)循环 ⚫ 制冷Refrigeration循环 输入功量（或其他代价），从低温热源取热 ⚫ 动力Power循环 输入热,通过循环输出功 ⚫ 热泵Heat Pump循环 输入功量（或其他代价），向高温热用户供热 —正循环 —逆循环 —逆循环

制冷循环和制冷系数 Coefficient of performance COP=- 92 卡诺逆循环 Reversed carnot cycle T个 q1-q210 不变, C 2 T2不变,Tfc↓ S

制冷循环和制冷系数 Coefficient of Performance 2 COP q w = =  T0环境 卡诺逆循环 2 2 2 C 1 2 0 2 q q T w q q T T  = = = − − q1 q2 w T s T2 0 T0 2 1 1 T T = − T0不变, T2 εC T2不变, T0 εC Reversed Carnot cycle

热泵循环和供热系数 Coefficient of performance COP=, 9 T 卡诺逆循环 q1 q1 q1-q271-70 T不变,Toc↓ T不变,T1C↓

热泵循环和供热系数 Coefficient of Performance 1 COP ' q w = =  卡诺逆循环 ' 1 1 1 1 2 1 0 C q q T w q q T T  = = = − − w T s T2 0 T0 1 1 1 T T = − T1不变, T0 εC T0不变, T1 εC T1

制冷能力和冷吨 Cooling Capacity and Ton of refrigeration 生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量的大小 制冷能力:制冷设备单位时间内从冷库取走的热量kJs) 1冷吨:1吨0°c饱和水在24小时内被冷冻到0°c的冰所需冷量。 水的凝结(熔化)热r=334kJ/kg 1冷吨=386kJs1美国冷吨=3517kJ/s

制冷能力和冷吨 生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量的大小 制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取走的热量(kJ/s)。 1冷吨：1吨0°C饱和水在24小时内被冷冻到0°C的冰所需冷量。 水的凝结（熔化）热 r =334 kJ/kg 1冷吨=3.86 kJ/s 1美国冷吨=3.517 kJ/s Cooling Capacity and Ton of Refrigeration

制冷循环种类 Refrigeration Cycle 空气压缩制冷 压缩制冷{ Gas compression 蒸气压缩制冷√ Vapor-compression 吸收式制冷 Absorption 制冷循环 吸附式制冷 Adsorption 蒸汽喷射制冷 半导体制冷 热声制冷,磁制冷

制冷循环种类 空气压缩制冷 压缩制冷 蒸气压缩制冷 吸收式制冷 制冷循环 吸附式制冷 蒸汽喷射制冷 半导体制冷 热声制冷,磁制冷 √ √ √ Vapor-compression Gas compression Absorption Refrigeration Cycle Adsorption

§8-1空气压缩制冷循环 令却水 3 2 冷却器 冷藏室 膨胀机 压缩机 M人

§8－1 空气压缩制冷循环 冷却水 膨胀机 压缩机 冷藏室 冷却器 3 2 4 1

Reversed P↑图和Ts图 Brayton cycle 逆勃雷登循环 3 2 2 3 To 2绝热压缩()3→4绝热膨胀 2一3等压冷却⑦4-1等压吸热

p-v图和T-s图 1 2 绝热压缩 2 3 等压冷却 3 4 绝热膨胀 4 1 等压吸热 p v 3 2 1 4 T s T2 T0 1 2 3 4 逆勃雷登循环 s s p p Reversed Brayton Cycle

个 P卫 PP 2 71 (12-73) p2 pI

2 2 1 2 p 1 4 p 2 3 p 1 4 2 3 1 4 COP ( ) ( ) ( ) 1 1 q q w q q c T T c T T c T T T T T T = = =  −− = − − − = − − − 制冷系数 T s 1 2 34 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 k k k k T p T p  − − = = = −      

空气压缩制冷循环特点 优点:工质无毒,无味,不怕泄漏。 ●缺点: 1.无法实现),a<a 2.q2=cp(TT4,空气c很小,(T7不能太大, q2很小。 若(T174 3活塞式流量m小,制冷量Q2mq2小, ●使用叶轮式,再回热则可用

空气压缩制冷循环特点 ⚫ 优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。 ⚫ 缺点： 1. 无法实现 T ， < C 2. q2=cp (T1 -T4 )，空气cp很小， (T1 -T4 )不能太大， q2 很小。 若(T1 -T4 )  3. 活塞式流量m小，制冷量Q2=m q2小， ⚫ 使用叶轮式，再回热则可用