制冷技術(shù)最新進(jìn)展總結(jié)
制冷技術(shù)最新進(jìn)展
考試時(shí)間:第十七周周一,第三、四節(jié)填空、簡(jiǎn)答、問(wèn)答第一章
1.制冷工質(zhì)的分類:(1)按化學(xué)成分分為---無(wú)機(jī)物(He、NH3、H2O、CO2)、氟利昂(R22、R134a、R407C、R410a)、烷烴類(R290、R600a);(2)按組成分為---單一組分(CO2、R22、R600a)、混合工質(zhì),其中混合工質(zhì)又分為共沸工質(zhì)(R502、R507)和非共沸工質(zhì)(R407C、R410a)2.制冷工質(zhì)的命名:
1)無(wú)機(jī)化合物:R7(XX)XX-分子量的整數(shù)部分
2)氟利昂和烷烴類烷烴類分子通式:CmH2m+2氟利昂分子通式:CmHnFxClyBrz簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào):R(m-1)(n+1)(x)B(z)n+x+y+z=2m+2數(shù)值為零時(shí)省去不寫(xiě)同分異構(gòu)體在其最后加小寫(xiě)英文字母
3)非共沸混合制冷工質(zhì):R4(XX)XX-命名的先后順序號(hào),從00開(kāi)始。共沸混合制冷工質(zhì):R5(XX)XX-命名的先后順序號(hào),從00開(kāi)始3.氟利昂對(duì)大氣的危害:1對(duì)臭氧層的破壞和耗損2溫室效應(yīng)
4.ODP與GWP:ODP------臭氧層消耗指數(shù)(OzoneDepletionPotential)-相對(duì)于R11GWP:全球變暖潛能值(GlobalWarmingPotential)-相對(duì)于CO25.制冷工質(zhì)的替代路線:1采用HFCs制冷劑替代;2采用天然工質(zhì)替代
6采用天然工質(zhì)替代的理由:1、HFC物質(zhì)的GWP太高,已列入《京都議定書(shū)》溫室氣體清單2、HFC物質(zhì)還可能有不可預(yù)測(cè)的后果3、全球性環(huán)保問(wèn)題比只有局域性傷害的可燃性更嚴(yán)重4、小型制冷設(shè)備(冰箱)HC的泄漏量很少5、相信21世紀(jì)將是天然工質(zhì)的世紀(jì)6、在小型的家用冰箱類制冷設(shè)備中,可使用HC7、大中型制冷空調(diào)設(shè)備,在沒(méi)有證據(jù)表明其安全可靠時(shí),拒絕使用HC,一般使用HFC及混合物、HCFC及混合物、NH38、CO2開(kāi)始使用7.替代制冷劑實(shí)用性質(zhì)研究:(1)制冷劑電氣性質(zhì)-介電常數(shù)、導(dǎo)電率與擊穿電壓(2)制冷劑與潤(rùn)滑油和材料的相容性::制冷劑/潤(rùn)滑油混合物的溶解度模型、混合物的溶解度及對(duì)粘度的影響、油添加劑對(duì)軸承負(fù)載能力、熱穩(wěn)定性、水解性、分子篩相容性及毛細(xì)管堵塞的影響、制冷劑/潤(rùn)滑油對(duì)電動(dòng)機(jī)材料的相容性(3)壓縮機(jī)的重新設(shè)計(jì)8.HFCs制冷劑的實(shí)用化:
1、潤(rùn)滑油(1)POE(Polyolester)聚酯油:lineartypePOE-潤(rùn)滑性好,吸水性和水解性強(qiáng);branchedchaintypePOE-h(huán)ighlystablePOE-穩(wěn)定性好;mixedPOE-穩(wěn)定性好(2)PVE(Polyvinylether)聚乙烯醚類化合物:優(yōu)良的潤(rùn)滑性和弱的水解性
2、提高COP(1)高效壓縮機(jī)(2)高效換熱技術(shù)(3)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及匹配(4)運(yùn)行、使用過(guò)程中的節(jié)能
第二章
1.CO2制冷工質(zhì)的性質(zhì):CO2是與環(huán)境最為友善的制冷工質(zhì)、良好的安全性和化學(xué)穩(wěn)定性、單位容積制冷量相當(dāng)高、優(yōu)良的流動(dòng)傳熱特性、CO2制冷循環(huán)的壓縮比低、價(jià)格低廉、臨界溫度太低2.CO2跨(超)臨界循環(huán)的研究和應(yīng)用:以空氣為冷、熱源的制冷和熱泵系統(tǒng)、以水或鹽水為冷、熱源的各種熱泵系統(tǒng)、復(fù)疊式制冷系統(tǒng)中用做低溫級(jí)。3.CO2制冷循環(huán)亞/跨/超臨界循環(huán)圖(p-h圖,T-S圖)
1、亞臨界循環(huán)2、跨臨界循環(huán)pTpT4"3"prp3TrT434"4
2212"11"1"
hShS3、超臨界循環(huán)帶膨脹機(jī)的跨臨界CO2制冷循環(huán)3"4"3"pT4"2"1"2"1"pThS4.帶回?zé)崞鞯目缗R界CO2制冷循環(huán):復(fù)疊式CO2制冷循環(huán)
5.CO2制冷壓縮機(jī):
1)影響壓縮機(jī)的指示效率的因素:吸、排氣壓力的損失、氣體與氣缸傳熱、氣缸泄漏、余隙氣體膨脹2)研究結(jié)果表明:氣缸泄漏的影響最大,其余因素與之相比可以忽略3)應(yīng)用活塞環(huán)密封油潤(rùn)滑機(jī)制可以達(dá)到最低的泄漏率6.CO2換熱器:
(1)氣體冷卻器:1)CO2工作在超臨界狀態(tài)下:壓力高、出口溫度獨(dú)立于出口壓力、→允許壓降↑、管徑↓2)CO2具有良好的傳熱性能3)制冷劑側(cè)一般設(shè)計(jì)成較大的流量密度(600~1200kg/m2s)(2)蒸發(fā)器:1)工作壓力為3.5~7.0MPa(傳統(tǒng)制冷劑壓力的10倍左右);2)流體特性和最優(yōu)制冷劑質(zhì)量流量及壓降與傳統(tǒng)制冷劑的不同;3)蒸發(fā)器發(fā)展趨勢(shì):1、管徑↓、流量密度↑→換熱系數(shù)↑2、“平行流”式蒸發(fā)器具有較高的性能
7.CO2節(jié)流機(jī)構(gòu):渦流管+輔助熱交換器→膨脹閥
1)利用膨脹機(jī)回收膨脹功是提高CO2跨臨界循環(huán)效率的根本途徑2)膨脹機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜
3)長(zhǎng)期在濕工況下工作,對(duì)膨脹機(jī)的設(shè)計(jì)、制造帶來(lái)了較大難度
rrrr3"2"8.CO2跨臨界循環(huán)應(yīng)用前景:1、跨臨界CO2汽車空調(diào)、跨臨界CO2制冷循環(huán)在熱泵(熱水器、干燥器)、食品冷藏冷凍、商用制冷裝置
第三章
1.壓縮機(jī)分類:往復(fù)活塞式、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式、單螺桿、雙螺桿、渦旋式、離心式2.各類壓縮機(jī)優(yōu)缺點(diǎn):
(1)活塞式制冷壓縮機(jī):歷史最長(zhǎng)(>100年)、技術(shù)成熟;適應(yīng)的壓力廣,壓力不隨輸氣量變化;變工況性能好;結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零部件多;轉(zhuǎn)速不能太高,變頻特性不好
(2)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī):絕大多數(shù)為全封閉型,制冷量3.兩床基本循環(huán)連續(xù)制冷系統(tǒng):基本系統(tǒng):間歇制冷兩床系統(tǒng):連續(xù)制冷、吸附床溫度波動(dòng)過(guò)大、解吸周期2.空冷技術(shù)的發(fā)展歷程的目前水平:
1)在普通制冷空調(diào)溫區(qū):COPAIR<<COPCOM2)在-50℃~-80℃:COPAIR≈COPCOM3)-80℃以下溫區(qū):COPAIR>COPCOM
3.空冷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)流程和設(shè)備簡(jiǎn)單,氣密性要求低,維護(hù)操作簡(jiǎn)單;流程比較靈活,適應(yīng)性強(qiáng);制冷量及用冷溫度容易調(diào)節(jié);工質(zhì)是空氣,取之不盡而又無(wú)害,隨著CFCs工質(zhì)的禁用,空氣制冷機(jī)的這個(gè)優(yōu)勢(shì)更加突出。4.空冷的基本循環(huán):
基本系統(tǒng):空氣壓縮機(jī)、冷卻器、膨脹機(jī)、用冷裝置理論循環(huán)(逆Brayton循環(huán)):由兩個(gè)等壓過(guò)程和兩個(gè)等熵過(guò)程組成(1-2s-3-4s-1)實(shí)際循環(huán):由兩個(gè)等壓過(guò)程和兩個(gè)多變過(guò)程組成(1-2-3-4-1)
T1-T4m(h1-h4)COP的計(jì)算:COPQ0TTWm(h2-h1)-(h3-h4)T12T-1-T43T-114k-1T4sT11pkkpkT3T2COPCOP對(duì)于等熵程:==k1TTTTTT2s134s14p0pkkp01p05.回?zé)嵫h(huán)與基本循環(huán)的比較:
1)在相同工作溫度范圍條件下COP相同2)回?zé)嵫h(huán)的工作壓力范圍↓↓3)Wc↓、We↓
4)壓縮機(jī)和膨脹機(jī)內(nèi)各種損失的絕對(duì)值↓
5)實(shí)際回?zé)嵫h(huán)的COP>實(shí)際無(wú)回?zé)嵫h(huán)COP6.渦輪的分類:小流量、小焓差、效率較低純徑流式向軸心流渦大流量、大焓差、效率較大式徑一軸流式渦輪加工制造復(fù)雜輪徑
離流
心式
渦輪
第七章
1.空調(diào)器(機(jī))的種類:
1)房間空調(diào)器(≤14Kw):?jiǎn)卫湫;熱泵型;輔助電熱型2)單元式空調(diào)機(jī):冷型(冷風(fēng)機(jī));熱泵型3)單元式冷(熱)水機(jī)組:?jiǎn)卫湫;熱泵?)多聯(lián)式空調(diào)機(jī)組(系統(tǒng)):?jiǎn)卫湫;熱泵型;熱回收?)家用中央空調(diào)機(jī)(組):
1、水系統(tǒng)+末端裝置:空氣源冷(熱)水機(jī)組;空氣源冷水機(jī)組+熱水爐(或其他熱源);地源冷(熱)水機(jī)組;水源冷(熱)水機(jī)組;直燃型溴化鋰?yán)洌幔┧畽C(jī)組
2、風(fēng)系統(tǒng):空氣源熱泵機(jī)組;冷風(fēng)機(jī)+其他熱源;地源熱泵機(jī)組;水源熱泵機(jī)組2.熱泵的工作原理與分類:
電能
空氣源熱泵:熱能
從空氣中吸取熱量Q0燃料
水源熱泵:從水中吸取熱量Q0土壤源熱泵:從土壤中吸取熱量Q0太陽(yáng)能熱泵:從太陽(yáng)能中吸取熱量Q0
3.各類熱泵的特點(diǎn):
(1)空氣源熱泵:夏季制冷,冬季制熱,一機(jī)兩用,設(shè)備的利用率高;
夏季制冷時(shí)不需要冷卻水系統(tǒng),省去了冷卻塔,機(jī)組安裝簡(jiǎn)單,可置于屋頂;廣泛應(yīng)用在房間空調(diào)器、戶用空調(diào)、中大型建筑物;
空氣熱容量小,為了從空氣中獲取所需的熱量,換熱器的體積大,風(fēng)機(jī)的風(fēng)量也大;空氣溫度(冬季)↓→Qk↓-與建筑物的供熱需要不匹配→COP↓
室外換熱器表面會(huì)結(jié)霜------嚴(yán)重影響換熱器的正常工作;除霜過(guò)程對(duì)機(jī)組的正常供熱產(chǎn)生負(fù)面影響;對(duì)壓縮機(jī)及四通閥的穩(wěn)定運(yùn)行利→熱泵可靠性↓
(2)水源熱泵:從水中吸取低位熱能,水源溫度穩(wěn)定(冬季10~22℃,夏季18~30℃);機(jī)組效率高,COP=3.5~4.4;冬季制熱、夏季制冷,也可供生活用水,一機(jī)多用,設(shè)備利用率高;水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)、自控簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠;可利用地表水、地下水、廢水及建筑物內(nèi)部水源(水環(huán)熱泵)
(3)土壤源熱泵:土壤是一個(gè)大蓄熱體,在地下的一定深度下,土壤的溫度變化很;通過(guò)地下?lián)Q熱器(埋管)與大地進(jìn)行熱交換,通過(guò)水循環(huán)實(shí)現(xiàn)地下能量與制冷劑系統(tǒng)的能量交換機(jī)組效率高,COP=3.5~4.4;地埋管受地質(zhì)條件影響大;地下埋管的施工條件復(fù)雜,換熱器體積大,系統(tǒng)造價(jià)較高;土壤源熱泵機(jī)組有水水式熱泵機(jī)組、水氣式熱泵機(jī)組
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1-1、制冷工質(zhì)分類:按化學(xué)成分分:無(wú)機(jī)物、氟利昂、
烷烴類
按組成分:?jiǎn)我唤M分、混合工質(zhì)(共沸工質(zhì)、非共沸工質(zhì))
制冷工質(zhì)命名:a、無(wú)機(jī)化合物:R7(XX),XX-分子量。例:NH3:R717、CO2:R744b、烷烴類分子通式:CmH2m+2n+x+y+z=2m+2
氟利昂分子通式:CmHnFxClyBrz
簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào):R(m-1)(n+1)(x)B(z)數(shù)值為零時(shí)省去不寫(xiě)
例:四氟乙烷:C2H2F4m=2,n=2,x=4,R134a
二氟一氯甲烷:CHF2Clm=1,n=1,x=2R22正丁烷:R600異丁烷:R600a
c、非共沸混合制冷工質(zhì):R4(XX)XX-命名的先后順序。例:R407B、R407C
d、共沸混合制冷工質(zhì):R5(XX)XX-命名的先后順序。例如:R502、R507e、氯氟烴類物質(zhì):RCFC:R12CFCl2氫氯氟烴類物質(zhì):RHCFC:R22HCFC22氫氟烴類物質(zhì):RHFC:R134aHFCl34a碳?xì)浠衔?RHC:R600aHC600a
制冷工質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響:對(duì)臭氧層的破壞和溫室效應(yīng)
環(huán)境保護(hù)的發(fā)展:1987年,CFCs、哈龍受控,HCFC過(guò)渡,
1993年,HCFCs受控,2030年所有國(guó)家削減100%1997年,發(fā)達(dá)國(guó)家提前到2020年
1-2、制冷工質(zhì)替代路線:采用HFCs制冷劑替代;采用天然工質(zhì)替代。TEWI指標(biāo):變暖影響總當(dāng)量TotalEquivalentWarmingImpact
考慮了制冷劑排放的直接效應(yīng)和能源利用引起的間接效應(yīng)
直接效應(yīng)取決于制冷劑的GWP值、氣體釋放量和考慮的時(shí)間框架長(zhǎng)度間接效應(yīng)取決于系統(tǒng)的效率以及能源型式
1-3、替代制冷劑實(shí)用性質(zhì)研究:a、制冷劑電氣性質(zhì)-介電常數(shù)、導(dǎo)電率與擊穿電壓
b、制冷劑與潤(rùn)滑油和材料的相容性
制冷劑/潤(rùn)滑油混合物的溶解度模型混合物的溶解度及對(duì)粘度的影響
油添加劑對(duì)軸承負(fù)載能力、熱穩(wěn)定性、水解性、分子篩相容性及毛細(xì)管堵塞的影響
制冷劑/潤(rùn)滑油對(duì)電動(dòng)機(jī)材料的相容性c、壓縮機(jī)的重新設(shè)計(jì)
1-4、NH3的應(yīng)用:優(yōu)點(diǎn):ODP=0,GWP=0,價(jià)格低廉,能效高,傳熱性能好
缺點(diǎn):毒性,排汽溫度高
解決方法:用螺桿壓縮機(jī);板式熱換器,減少充灌量;用封閉式壓縮機(jī)
CO2的應(yīng)用:優(yōu)點(diǎn):ODP=0,GWP=1,價(jià)格低廉,傳熱性能好
缺點(diǎn):能效低,壓力高
應(yīng)用前景:汽車空調(diào)系統(tǒng);熱泵熱水加熱器;復(fù)疊式制冷系統(tǒng)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一
2-1、CO2制冷工質(zhì)的性質(zhì):CO2是與環(huán)境最為友善的制冷工質(zhì);良好的安全性和化學(xué)穩(wěn)定性;單位
容積制冷量相當(dāng)高;優(yōu)良的流動(dòng)傳熱特性;CO2制冷循環(huán)的壓縮比低;價(jià)格低廉;臨界溫度太低,循環(huán)效率較低(采用膨脹機(jī)回收部分膨脹功);運(yùn)行壓力高
CO2制冷循環(huán):亞臨界循環(huán);跨臨界循環(huán);超臨界循環(huán)(擴(kuò)展自己加)
2-2、帶回?zé)崞鞯目缗R界CO2制冷循環(huán):提高跨臨界CO2制冷循環(huán)的COP
帶膨脹機(jī)的跨臨界CO2制冷循環(huán):減少節(jié)流損失;回收膨脹功復(fù)疊式CO2制冷循環(huán)
2-3、影響壓縮機(jī)的指示效率的因素:吸、排氣壓力的損失;氣體與氣缸傳熱;氣缸泄漏;余隙氣體膨脹。研究結(jié)果表明:氣缸泄漏的影響最大。
應(yīng)用活塞環(huán)密封油潤(rùn)滑機(jī)制可以達(dá)到最低的泄漏率。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)不適用:依靠潤(rùn)滑油進(jìn)行密封;
渦旋式壓縮機(jī)是適用的:多個(gè)壓縮腔同時(shí)工作,相鄰腔壓差小活塞式壓縮機(jī):行程/缸徑比↑,→密封長(zhǎng)度↓,→泄漏↓3-1、壓縮機(jī)分類:
滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的特點(diǎn):絕大多數(shù)為全封閉型,制冷量
設(shè)備和技術(shù);由于工作腔密封與零部件強(qiáng)度條件的限制,排氣壓力不宜過(guò)高。
變頻渦旋壓縮機(jī)存在的問(wèn)題:a、回油問(wèn)題:電機(jī)頻率較低時(shí),由于制冷劑流動(dòng)緩慢,會(huì)造成
潤(rùn)滑油回流至壓縮機(jī)的問(wèn)題;電機(jī)頻率較高時(shí),大量潤(rùn)滑油會(huì)被擠出壓縮機(jī),從而又會(huì)造成潤(rùn)滑問(wèn)題b、電磁干擾問(wèn)題c、控制復(fù)雜
d、不是無(wú)級(jí)性地調(diào)節(jié)容量
3-5.、雙螺桿壓縮機(jī)特點(diǎn):高速運(yùn)轉(zhuǎn),體積小,重量輕,無(wú)往復(fù)慣性力;零部件少,易損件數(shù)僅為往
復(fù)活塞式壓縮機(jī)的1/10,無(wú)吸、排氣閥,可靠性高;能適應(yīng)較大壓縮比,對(duì)濕行程不敏感;能量調(diào)節(jié)性能好,可實(shí)現(xiàn)10%~100%范圍內(nèi)的有級(jí)或無(wú)級(jí)調(diào)節(jié);易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,操作、維修方便;造價(jià)高,價(jià)格高于同等容量的活塞壓縮機(jī);由于受轉(zhuǎn)子開(kāi)度及軸承壽命等方面的影響,排氣壓力一般不能超過(guò)4.5Mpa;一般在容積流量大于0.2m3/min時(shí),其優(yōu)越性才能顯現(xiàn)出來(lái),不適宜小流量范圍的使用。
離心壓縮機(jī)的進(jìn)步:a、進(jìn)一步提高效率:葉輪及流道流場(chǎng)的CFD分析;三元流動(dòng)葉輪設(shè)計(jì)
b、改進(jìn)離心壓縮機(jī)的部分負(fù)荷性能:葉輪進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié);變頻調(diào)節(jié)c、工質(zhì)替代:R22、R123仍為過(guò)渡性制冷劑,R134a因其溫室效應(yīng)在京
都議定書(shū)中被限制使用
4-1、吸附:當(dāng)氣體與固體接觸時(shí),在固體表面或內(nèi)部發(fā)生容納氣體的現(xiàn)象。
脫附:氣體從固體表面或內(nèi)部脫離的過(guò)程固體-吸附劑,氣體-吸附質(zhì)吸附過(guò)程中放出熱量(吸附熱),脫附過(guò)程中吸收熱量(脫附熱)
p↑、T↓,→吸附量↑,→通過(guò)降低壓力或提高溫度達(dá)到脫附目的吸附原理及循環(huán)過(guò)程:基本的固體吸附式制冷系統(tǒng):吸附床(發(fā)生器);冷凝器;蒸發(fā)器
1-2等容脫附-吸附床吸收熱量Qh
2-3等壓脫附(冷凝)-吸附床吸收熱量Qg3-4等容吸附-制冷劑放出熱量Qce
4-1等壓吸附(蒸發(fā))-制冷劑吸收熱量Qref兩床基本循環(huán)連續(xù)制冷系統(tǒng):見(jiàn)上圖4-2、吸收式制冷原理:氨水:(自行總結(jié))溴化鋰:自行總結(jié))
提高COP方式:冷劑蒸汽凝結(jié)熱的多次利用;吸收熱的利用;三效溴化鋰吸收式冷水機(jī)組、
復(fù)疊循環(huán)、復(fù)合循環(huán)、GAX循環(huán)及輔助循環(huán)(選兩種具體說(shuō)明)
例:復(fù)合式吸收制冷循環(huán)是由兩個(gè)工質(zhì)對(duì)組成,制冷劑、溶液不混合。
擴(kuò)大了溴化鋰制冷系統(tǒng)的使用范圍,T0↓,水/溴化鋰系統(tǒng)=I型熱泵水/溴化鋰系統(tǒng)的吸收熱、氨/水吸收式制冷循環(huán)的冷凝熱得以利用→COP↑。例:在吸收制冷循環(huán)的主制冷劑中加入輔助制冷劑
蒸發(fā)器(混合蒸汽)→吸收器(制冷劑被吸收)→輔助制冷劑分壓力↑→達(dá)到飽和壓力時(shí)冷凝
輔助制冷劑→制冷量↑、COP↑。
5-1、空氣制冷系統(tǒng)特點(diǎn):系統(tǒng)流程和設(shè)備簡(jiǎn)單,氣密性要求低,維護(hù)操作簡(jiǎn)單;流程比較靈活,適
應(yīng)性強(qiáng);制冷量及用冷溫度容易調(diào)節(jié);工質(zhì)是空氣,取之不盡而又無(wú)害,隨著CFCs工質(zhì)的禁用,空氣制冷機(jī)的這個(gè)優(yōu)勢(shì)更加突出。
基本原理:利用壓縮空氣在膨脹機(jī)中絕熱膨脹并對(duì)外界作功,從而獲得低溫氣流來(lái)制取冷量基本系統(tǒng):空氣壓縮機(jī)、冷卻器、膨脹機(jī)、用冷裝置
Q0m(h1-h4)T1-T4
COPTTT12-1-T43-1Wm(h2-h1)-(h3-h4)TT14
k-1
pkkT3T2==dui于等熵程:T1T4p0
T4sT11pkCOPCOPk1TTTT2s134sp0pkk1p0
5-2、渦輪分類:軸流式
徑流式:向心渦輪(純徑流式、徑-軸流式)、離心渦輪6-1、絕熱去磁制冷原理:無(wú)外磁場(chǎng)作用時(shí):磁矩方向雜亂無(wú)章
在外磁場(chǎng)作用下:磁矩順序規(guī)則排列去除外界磁場(chǎng):磁矩恢復(fù)無(wú)序
磁制冷的熱力循環(huán):卡諾循環(huán);斯特林循環(huán);布雷頓循環(huán);埃里克森循環(huán)
卡諾循環(huán):A→B:等溫磁化;B→C:絕熱去磁;C→D:等溫去磁;D→A:絕熱磁化
斯特林循環(huán):兩個(gè)等溫過(guò)程;兩個(gè)非絕熱去磁過(guò)程布雷頓循環(huán):兩個(gè)等磁過(guò)程;兩個(gè)絕熱過(guò)程埃里克森循環(huán):兩個(gè)等溫過(guò)程;兩個(gè)等磁過(guò)程
磁制冷的特點(diǎn):使用固態(tài)制冷劑,體積;用磁場(chǎng)變化取代壓力變化,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,振動(dòng)、噪聲
小,無(wú)污染;液、固換熱效率高;環(huán)保制冷劑。
7-2、熱泵種類:空氣源熱泵;水源熱泵;土壤源熱泵;太陽(yáng)能熱泵
空氣源熱泵應(yīng)用:夏季制冷,冬季制熱,一機(jī)兩用,設(shè)備的利用率高
夏季制冷時(shí)不需要冷卻水系統(tǒng),省去了冷卻塔,機(jī)組安裝簡(jiǎn)單,可置于屋頂廣泛應(yīng)用在房間空調(diào)器、戶用空調(diào)、中大型建筑物氣氣式熱泵-風(fēng)冷熱泵空調(diào)機(jī)組氣水式熱泵-風(fēng)冷冷熱水機(jī)組
空氣源熱泵存在的問(wèn)題:空氣熱容量小,為了從空氣中獲取所需的熱量,換熱器的體積大,風(fēng)
機(jī)的風(fēng)量也大;空氣溫度(冬季)↓→Qk↓-與建筑物的供熱需要
不匹配→COP↓;室外換熱器表面會(huì)結(jié)霜:嚴(yán)重影響換熱器的正常工作;除霜過(guò)程對(duì)機(jī)組的正常供熱產(chǎn)生負(fù)面影響;對(duì)壓縮機(jī)及四通閥的穩(wěn)定運(yùn)行利→熱泵可靠性↓
水源熱泵應(yīng)用:從水中吸取低位熱能,水源溫度穩(wěn)定(冬季10~22℃,夏季18~30℃)
機(jī)組效率高,COP=3.5~4.4
冬季制熱、夏季制冷,也可供生活用水,一機(jī)多用,設(shè)備利用率高水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)、自控簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠
可利用地表水、地下水、廢水及建筑物內(nèi)部水源(水環(huán)熱泵)
土壤源熱泵應(yīng)用:土壤是一個(gè)大蓄熱體,在地下的一定深度下,土壤的溫度變化很小
地下埋管與大地進(jìn)行熱交換,通過(guò)水循環(huán)實(shí)現(xiàn)地下能量與系統(tǒng)的能量交換機(jī)組效率高,COP=3.5~4.4地埋管受地質(zhì)條件影響大;
地下埋管的施工條件復(fù)雜,換熱器體積大,系統(tǒng)造價(jià)較高土壤源熱泵機(jī)組有水水式熱泵機(jī)組、水氣式熱泵機(jī)組跨臨界循環(huán)應(yīng)用前景各類壓縮機(jī)特點(diǎn)渦旋的能量調(diào)節(jié)
帶經(jīng)濟(jì)器的螺桿機(jī)、單螺桿機(jī)工質(zhì)對(duì)的要求板翅換熱器的特點(diǎn)5
了解的內(nèi)容:替代制冷劑性能研究
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