清华大学：《工程热力学》教学资源（PPT课件）第八章 制冷（致冷）循环 Refrigeration Cycles（1/3）

第八章 制冷(致冷)循环 Refrigeration Cycles

第八章 制冷（致冷）循环 Refrigeration Cycles

动力循环与制冷(热泵)循环 动力 Power循环一正循环 输入热通过循环输出功 制冷 Refrigeration循环逆循环 输入功量(或其他代价),从低温 热源取热 热泵 Heat Pump循环一逆循环 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

制冷空调原理与装置 Condenser Expansion 冷器 valve W山口 压缩机 节土 流又 蒸发器 Compressor wr Evaporator

制冷空调原理与装置 Compressor Condenser Evaporator Expansion valve

制冷循环和制冷系数 Coefficient of performance COP-8=q2 T 卡诺逆循环 Reversed Carnot cycle c w g1-q2 T不变,T2↓↓ T2不变,Tfec↓

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 T0 0 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= q T T 卡诺逆循环 w g1-g2 T不变,T↓↓ T不变,T1↑c↓

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 T0 0 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=334kJ/kg 1冷吨=3.86kJ1美国冷吨=3.517kJs

制冷能力和冷吨 生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量大小 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 冷却水 3 2 冷却器 膨胀机 冷藏室 压缩机

§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图和图 Brayton cycle T 逆勃雷登循环 2 2 3 1一2绝热压缩(3-4绝热膨胀 2一3等压冷却⑦4-1等压吸热

pv图和Ts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

p P 17T 3 71 =、s0/1 4( T

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 3 4 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 k k k k T p T p  − − = = = −      