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中央空調的制冷方式


蒸氣壓縮式

制冷原理
氣态制冷工質(如氟利昂)經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體後進入冷凝器,與水(空氣)進行等壓熱交換,變成低溫高壓液态。液态工質經幹燥過濾器去除水份、雜質,進入膨脹閥節流減壓,成為低溫低壓液态工質,在蒸發器内汽化。液體汽化過程要吸收汽化潛熱,而且液體壓力不同,其飽和溫度(沸點)也不同,壓力越低,飽和溫度越低。例如,1kg的水,在絕對壓力為0.00087MPa,飽和溫度為5℃,汽化時需要吸收2488.7KJ熱量;1kg的氨,在1個标準大氣壓力(0.10133MPa)下,汽化時需要吸收1369.59KJ熱量,溫度可抵達-33.33℃。因此,隻要創造一定的低壓條件,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℃)。制冷工質在蒸發器内吸取熱量,溫度升高變成過熱蒸氣,進入壓縮機重複循環過程。蒸氣壓縮式制冷系統主要分為水冷式和風冷式,如圖2-1和圖-2所示。

制冷壓縮機是蒸氣壓縮式制冷裝置的一個重要設備。制冷壓縮機的形式很多,根據工作原理的不同,可分為兩大類:容積式制冷壓縮機和離心式制冷壓縮機。常用的壓縮機主要有活塞式壓縮機、渦旋式、螺杆式以及離心式壓縮機,如圖2-3所示。
容積式制冷壓縮機是靠改變工作腔的容積,将周期性吸入的定量氣體壓縮。常用的容積式制冷壓縮機有往複活塞式制冷壓縮機和回轉式制冷壓縮機。
離心式制冷壓縮機是靠離心力的作用,連續地将所吸入的氣體壓縮。這種壓縮機的轉數高,制冷能力大。國外空調用氟利昂離心式制冷壓縮機的單機制冷量高達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,是利用液态制冷劑在低溫低壓下汽化以達到制冷的目的。所不同的是:蒸氣壓縮式制冷是靠消耗機械功(或電能)使熱量從低溫物體向高溫物體轉移,而吸收式制冷則是靠消耗熱能來完成這種非自發過程的。
制冷原理
圖2.4表示出吸收式制冷機主要由四個交換設備組成,即發生器、冷凝器、蒸發器和吸收器,它們組成兩個循環環路:制冷劑循環與吸收劑循環。左半部是制冷劑循環,屬逆循環,由冷凝器、節流裝置和蒸發器組成。高壓氣态制冷劑在冷凝器中向冷卻介質放熱被凝結為液态後,經節流裝置減壓降溫進入蒸發器;在蒸發器内,該液體被汽化為低壓氣态,同時吸取被冷卻介質的熱量産生制冷效應。這些過程與蒸氣壓縮式制冷完全相同。右半部為吸收劑循環(圖中的點畫線部分),屬正循環,主要由吸收器、發生器和溶液泵組成,相當于蒸氣壓縮式制冷的壓縮機。在吸收器中,用液态吸收劑不斷吸收蒸發器産生的低壓氣态制冷劑,以達到維持蒸發器内低壓的目的;吸收劑吸收制冷劑蒸氣而形成的制冷劑-吸收劑溶液,經溶液泵升壓後進入發生器;在發生器中該溶液被加熱、沸騰,其中沸點低的制冷劑汽化形成高壓氣态制冷劑,進入冷凝器液化,而剩下的吸收劑溶液則返回吸收器再次吸收低壓氣态制冷劑。
吸收劑
吸收式制冷機中的吸收劑通常并不是

單一物質,而是以二元溶液的形式參與循環的,吸收劑溶液與制冷劑—吸收劑溶液的區别隻在于前者所含沸點較低的制冷劑量比後者少,或者說前者所含制冷劑的濃度比後者低。二元溶液通常有溴化锂水溶液、氨水溶液等。
中央空調制冷系統的選擇,應根據負荷大小、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多為中型(标準制冷量60~600KW)和小型(小于60KW),但是由于其噪音大、效率低且容易發生故障,使用的已不多;渦旋式制冷壓縮機主要用于小型制冷系統,在家用空調以及商用VRV等小型系統大量使用;而螺杆機具有結構簡單、可靠性高及操作維護方便,另外技術成熟等一系列獨特的優點,已經廣泛應用于空調中;離心式壓縮機結構簡單緊湊,運動件少,工作可靠,經久耐用運行費用低,一般适用大于500RT的制冷系統中,并且可以實現無級調節,使機組的負荷在30%~100%範圍内工作。通常情況下,多采用電制冷,在燃氣或燃煤資源豐富的地區,可采用吸收式制冷。

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