三種常用制冷方式比較Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式三種常用制冷方式比較1、前言本文介紹了三種主要空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)具有較高的制冷系數(shù)和較強(qiáng)的制冷、制熱能力，但這種系統(tǒng)所使用的制冷劑CFCs，對臭氧層有活多或少的破壞，且運(yùn)行時噪音很大，窗式空調(diào)尤為明顯。分體式中央空調(diào)系統(tǒng)將冷凝器、壓縮機(jī)封閉在一金屬箱體內(nèi)放在室外，將蒸發(fā)器裝在一箱體內(nèi)放在室內(nèi)，從而可以降低系統(tǒng)的噪音，同時，它采用新型的制冷劑，例如用R134a取代CFCs，可以有效降低對臭氧層的破壞。但新型制冷劑的采用卻使系統(tǒng)的COP值有所降低。吸收式空調(diào)系統(tǒng)的COP值中等，具有廢熱再利用及再生熱的優(yōu)點(diǎn)，但這種系統(tǒng)體積較大。熱電式空調(diào)系統(tǒng)體積小，噪音低，但它的COP值較其他兩種系統(tǒng)低，并且設(shè)備價格昂貴。此外，這種系統(tǒng)利用直流電運(yùn)行，可使用電池或DV直接驅(qū)動。2、三種空調(diào)系統(tǒng)的熱力循環(huán)和原理2.1蒸汽壓縮式循環(huán)不設(shè)有換向閥的蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)只能在夏天用于制冷，大多數(shù)蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)能全年運(yùn)行，既能制冷也能制熱,兩種過程分如圖1所示。在制冷循環(huán)系統(tǒng)中，壓縮機(jī)從蒸發(fā)器吸入低溫低壓的制冷劑R134a蒸汽,經(jīng)壓縮機(jī)絕熱壓縮成為高溫高壓的過熱蒸汽,再壓入冷凝器中定壓冷卻,并向冷卻介質(zhì)放出熱量,然后冷卻為過冷液態(tài)制冷劑,液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥（或毛細(xì)管）絕熱節(jié)流成為低壓液態(tài)制冷劑，在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸收空調(diào)循環(huán)水（空氣）中的熱量,從而冷卻空調(diào)循環(huán)水（空氣）達(dá)到制冷的目的,流出低壓的制冷劑被吸入壓縮機(jī),如此循環(huán)工作.整理為word格式整理為word格式整理為word格式蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際逆卡諾循環(huán)過程的值如下：（1）顯然，當(dāng)熱源溫度相同時，實(shí)際逆卡諾循環(huán)的COPir,c值比理想卡諾循環(huán)的COPcarnot的值小，并且隨著和的增大而減小。從公式（1）可以看出：對COPir,c值的影響較大?？照{(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行時，蒸發(fā)器中空氣出口溫度比進(jìn)口溫度低，一般至少低8℃，即大于等于8℃。對于冷凝器，為使制冷系統(tǒng)能有效的運(yùn)行，周圍環(huán)境溫度一般要求低于43℃。在制熱狀態(tài)下，通過換向閥將圖一中室內(nèi)的蒸發(fā)器由冷凝器取代，室外的冷凝器由蒸發(fā)器取代，整套裝置就是一熱泵，不停地將熱量從室外空氣中輸送到室內(nèi)。為使熱泵能有效地運(yùn)行，周圍環(huán)境溫度一般要求高于－5℃。該熱泵的由下式計(jì)算得出：（2）整理為word格式整理為word格式整理為word格式2.2吸收式制冷循環(huán)蒸汽壓縮式循環(huán)是被稱為做功式循環(huán)，因?yàn)闅怏w制冷劑的加壓過程是由壓縮機(jī)做功完成的，而吸收式循環(huán)是以熱能為動力的循環(huán)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)運(yùn)行時發(fā)生器中高壓液體轉(zhuǎn)變成高壓氣體時吸收了大量的熱，這些熱是由油、煤氣和天然氣的燃燒及地?zé)崮?、太陽能、工廠廢熱提供的。基本的吸收式循環(huán)如圖三所示，吸收器和發(fā)生器組成的這部分相當(dāng)于一臺“熱力壓縮機(jī)”，所以吸收式循環(huán)過程的原理和蒸汽壓縮式相似。在空調(diào)系統(tǒng)中，吸收式循環(huán)常用LiBr－H2O作工質(zhì)對，其中水為制冷劑，LiBr為吸收劑。發(fā)生器內(nèi)裝有一定量的溴化鋰濃溶液,吸收器內(nèi)裝有一定量的溴化鋰稀濃液,吸收器內(nèi)的溴化鋰稀濃液經(jīng)溶液泵,熱交換器進(jìn)入發(fā)生器,在外熱源(蒸汽或水)加熱下,溴化鋰稀溶液的水分蒸發(fā)而變成溴化鋰濃溶液,所蒸發(fā)的水蒸氣進(jìn)入冷凝器(吸收式循環(huán)比蒸汽壓縮式循環(huán)的最大的優(yōu)點(diǎn)在于吸收式循環(huán)中加壓液體比蒸汽壓縮式循環(huán)中加壓氣體耗功少）,在冷凝器中被冷卻水冷卻放熱后,經(jīng)節(jié)流減壓進(jìn)入蒸發(fā)器,在高負(fù)壓的蒸發(fā)器中汽化吸熱冷卻空調(diào)循環(huán)水,汽化后的水蒸汽進(jìn)入吸收器,在吸收器內(nèi)被來自發(fā)生器的溴化鋰濃溶液吸收,使溴化鋰濃溶液變成了溴化鋰稀溶液,再經(jīng)過溶液泵,熱交換器送至發(fā)生器濃縮成溴化鋰濃溶液.在水蒸氣吸收過程中,產(chǎn)生的汽化潛熱由冷卻水帶走.溴化鋰溶液為高溫液體,在進(jìn)入吸收器之前經(jīng)過熱交換器冷卻,加熱進(jìn)發(fā)生器前的稀溶液從而回收了部分熱量,提高能源的利用率.吸收式循環(huán)中熱量傳遞的過程可概括為：當(dāng)空氣中的低溫?zé)嵩蠢鋮s蒸發(fā)器中的水時，高溫?zé)嵩磳Πl(fā)生器中的溶液加熱，冷凝器和吸收器通過水和空氣將熱量排到周圍大氣中。吸收式制冷系統(tǒng)的COPR值由下式計(jì)算得出：<<)(3)當(dāng)整個循環(huán)完全可逆時，吸收式循環(huán)制冷系數(shù)值最大，也就是說來自熱源Qgen的熱量被轉(zhuǎn)移到卡諾發(fā)動機(jī)，熱力發(fā)動機(jī)的輸出量（）供給卡諾制冷機(jī)除去冷空氣中的熱。設(shè),則吸收式制冷系統(tǒng)可逆情況下的COP值為：(4)整理為word格式整理為word格式整理為word格式其中，Ta是空氣溫度，是冷卻空間的溫度，Ts是熱源溫度，從公式（4）可以看出，Ta增大，COP增大；增大，COP增大；Ts增大，COP增大；吸收式制冷理想可逆循環(huán)的的COP值通常是實(shí)際循環(huán)的兩倍多。從某種意義上說，在吸收式制冷系統(tǒng)中用術(shù)語COP是不合適的，通常情況下這種系統(tǒng)的COP值比蒸汽壓縮式低。但卻不能因此而否定該系統(tǒng)，因?yàn)樵谶@兩種循環(huán)中，COP的定義不同。做功轉(zhuǎn)化的能比熱能所付出的代價要高。而且，在夏天使用這種系統(tǒng)制冷能避免蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中使用電能所引起的用電高峰。太陽能和工業(yè)廢熱對它來說是一個豐富的可利用資源。然而，吸收式制冷系統(tǒng)體積較大，設(shè)備的價格較高，這種系統(tǒng)的制冷量通常是幾千瓦甚至幾千千瓦，所以一般應(yīng)用于工業(yè)制冷，近幾年來，也應(yīng)用于某些家庭的中央空調(diào)系統(tǒng)。吸收式循環(huán)系統(tǒng)一般不用于制熱，因?yàn)橄虬l(fā)生器中供熱的熱源可直接用于制熱。2.3熱電式循環(huán)當(dāng)兩根金屬棒或半導(dǎo)體相連接且接點(diǎn)兩側(cè)保持不同溫度時，將會有五種現(xiàn)象同時發(fā)生:焦耳效應(yīng)、傅立葉效應(yīng)、貝塞克效應(yīng)、珀耳帖效應(yīng)和湯姆森效應(yīng)。所有這些都是不可逆現(xiàn)象。珀耳帖效應(yīng)對空調(diào)系統(tǒng)的影響最大。在電路中，不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間包含了兩個接點(diǎn)，熱量通過一直流電源從一接點(diǎn)傳遞到另一接點(diǎn)。半導(dǎo)體（如）比金屬更易產(chǎn)生珀耳帖效應(yīng)。熱電制冷（珀耳帖裝置）利用了半導(dǎo)體的珀耳帖效應(yīng)。原理如圖3所示。從冷空間吸收的熱量通過N-型和P-型半導(dǎo)體熱電偶元件傳遞到熱側(cè)熱源接受器,然后排放到周圍環(huán)境中。如果電流方向改變，通過半導(dǎo)體材料的熱流方向也隨之改變。冷空間就變成了熱空間，也就是說，空調(diào)系統(tǒng)就變成制熱狀態(tài)。整理為word格式整理為word格式整理為word格式在制冷狀態(tài)下，制冷能力，在熱側(cè)熱源接受器中的分散熱，輸入電功率，制冷系數(shù)：(5)其中熱容比：，制熱系數(shù)：(6)典型的熱電空調(diào)器（熱泵）是半導(dǎo)體熱電偶元件通過銅線連接，并用導(dǎo)熱絕緣的陶瓷夾在線路中間組成，如圖3所示。熱電系統(tǒng)的優(yōu)值系數(shù)Z由式（7）計(jì)算：（1/K）（7）整理為word格式整理為word格式整理為word格式Z值能充分反映熱電性能，它的值僅和熱電材料的物理性質(zhì)有關(guān)。性能系數(shù)Z越大，熱電材料越好。利用上述方法，制熱時最佳性能系數(shù)可由下式計(jì)算：(8)熱電式空調(diào)系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn).比如,這種系統(tǒng)完全沒有氟氯化碳所引起的污染,設(shè)備簡易輕巧,使用方便,運(yùn)行可靠,無噪音,啟動迅速,較易控制。此外,它的工作溫度范圍很廣(-40℃-70℃)且能直接由直流電或燃料電池驅(qū)動.它的主要缺點(diǎn)是制冷系數(shù)低,費(fèi)用較高。3、性能比較從性能和成本的角度分析，蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)是最好的。然而，目前這種系統(tǒng)中使用較多的制冷劑對環(huán)境存在著或多或少的影響,不是對環(huán)境友好的制冷劑。從長遠(yuǎn)來看終將在未來的法律中將被禁止使用。吸收式制冷利用低品位熱能,電能耗費(fèi)少，但體積較大,設(shè)備價格昂貴。熱電式系統(tǒng)設(shè)備簡易，但制冷量小且價格昂貴。4、經(jīng)濟(jì)價值分析對任何比較來說，經(jīng)濟(jì)價值的比較都是重要的，并影響著最終選擇。任何設(shè)備都有有限的使用壽命，隨著投入使用時間推移，技術(shù)的更新和商業(yè)的新動向，設(shè)備在不斷的退化。通常用兩種方法來計(jì)算折舊率，即初投資法和漸縮值（DV）法。初投資法是指將貶值的總額平均分配到設(shè)備有效使用壽命的每一階段。DV法是指將貶值的總額逐漸減少的分配到設(shè)備有效使用壽命的每一階段。因此，在設(shè)備投入使用的早期需要扣除更多的數(shù)目，因?yàn)樵O(shè)備總是早期使用比晚期使用好。DV法更適合于空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價值分析，每一年的貶值率按DV法計(jì)算的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)n年后的價值由公式（9）計(jì)算：(9)其中，n表示使用的年限，DV因數(shù)由空調(diào)系統(tǒng)的期望使用壽命決定?？照{(diào)系統(tǒng)的期望使用壽命為10年，15年，20年時，相應(yīng)的DV因數(shù)為15%，10%，7.5%。5、結(jié)論整理為word格式整理為word格式整理為word格式（1）蒸汽壓縮式空調(diào)、吸收式空調(diào)的制冷/制熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熱電式空調(diào)；（2）吸收式空調(diào)利用熱能為動力的循環(huán)，耗電非常小,其耗電設(shè)備僅有幾臺小型泵和風(fēng)機(jī)。熱電式空調(diào)、蒸汽壓縮式空調(diào)運(yùn)行時需使用大量的電能；（3）蒸汽壓縮式空調(diào)COP值最大，在2.6-3.5之間，而吸收式空調(diào)COP值在0.6-1.1之間，熱電式空調(diào)COP值在0.38-0.45之間；（4）這三種空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)噪音大小幾乎一樣（除了窗式蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)），因?yàn)槭覂?nèi)的系統(tǒng)僅有風(fēng)機(jī)會產(chǎn)生噪音，各種系統(tǒng)室外的噪音大小就各不相同了，蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)中壓縮機(jī)和吸收式空調(diào)系統(tǒng)中的溶液泵會產(chǎn)生很大的噪音，熱電式空調(diào)系統(tǒng)噪音較小，因?yàn)槌怂涫轿帐娇照{(diào)系統(tǒng)的散熱設(shè)備水泵的噪音較大外，其它吸收式空調(diào)系統(tǒng)只有風(fēng)機(jī)有噪音；（5）這三種空調(diào)系統(tǒng)有它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。其中熱電式空調(diào)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于制冷量較小的場合，它能夠直接使用直流電源，燃料電池及汽車直流電源等。當(dāng)梅花的幽香隨冬天的到來而傳出，那么半空中漂泊的雪花，也會依偎這香氣，隨之飄舞。當(dāng)萬物凋零，充斥于世界的凄涼席卷而來時，在一個角落里梅花卻悄然盛放了，它似乎在告訴世人，它只是缺少一個盛放的機(jī)會。春意回卷大地，生命再次降臨與世界的每一角落，清涼的春雨中，流淌著無限的詩意，昨夜的桃花，已經(jīng)在枝頭上開出粉紅的花蕊了吧，四角的花瓣，透出淡淡的清香，讓人流連忘返，因?yàn)檫@樣，所以沒有人會去在意路邊的小草，也在春天中嬌嫩欲滴。這個世界上，并不是說你準(zhǔn)備好了，你就能得到，就像小草一樣，無論它怎么改變，都不會得到注意，但就不努力了嗎?不，努力是在為自己被發(fā)現(xiàn)做準(zhǔn)備，并不是說就一定會被發(fā)現(xiàn)，所以無論你是普通還是不普通，都一定要努力，因?yàn)閱栃臒o愧的芬芳，總有一天，你會發(fā)現(xiàn)其實(shí)自己也是美麗的。整理為word格式整理為word格式整理為word格式朝著夕陽看去，大片的火燒云朝著夕陽落盡，幻化成無垠的星空，在天空中閃耀，世界上從來不缺乏美麗，如果你不比別人努力，那么機(jī)會也不可能會降臨到你的頭上，一次又一次的，向著自己期盼的方向奔去，心底的淚水和汗水就讓它隱蓋在自己的步伐下，隨著秋天的風(fēng)，飄到記憶的盡頭，在那里生根，發(fā)芽，總有一天，當(dāng)你回頭遙望時，你會發(fā)現(xiàn)，汗水凝聚的光芒是如此閃耀。整理為word格式整理為word格式整理為word格式來到東北的一個月零兩天當(dāng)中，只有兩天是陰天多云，其他的日子，天空都是碧藍(lán)的，陽光都是燦爛的，一個同事說，他喜歡東北的天氣，每天都是晴天，不像南方，經(jīng)常都細(xì)雨蒙蒙，路上總是濕潤的。北方的路上，幾乎不會有水，有的都是一塊一塊結(jié)成冰塊的冰，日常的溫度，幾乎不足以融化冰塊，所以即便每天都是大太陽，但是地上的冰塊依舊非常堅(jiān)挺。恰如他說的，在北方的晴天當(dāng)中，心情會變得舒暢許多，大抵下雨的時候，人的心情，都是柔軟的吧，而柔軟，總是容易多愁善感，我也會多愁，也會善感，也會在下雨的時候，一個人躲在屋子里發(fā)呆，寫日記，把自己的人生，一遍又一遍的清理，我覺得，在南方雨天發(fā)呆的時候，我把自己清理得很好。來到北方之后，我學(xué)會了在燦爛之中清理，在歡笑當(dāng)中清理，可能是因?yàn)?，我開始體驗(yàn)到這種人群的生活，所以對于自己喜歡的東西，越來越清楚，好多東西，已經(jīng)真正的不能影響到我了，我在北方的陽光當(dāng)中，并沒有變得燦爛，但我看著燦爛，似乎就在我眼前!整理為word格式整理為word格式整理為word格式她，不自覺地