首页 理论教育 相变及制冷剂R22介绍与未来规划

相变及制冷剂R22介绍与未来规划

时间:2023-07-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:物质集态的改变称为相变。例如,1kg水从30℃加热到80℃,水吸热了209.38kJ。例如,1kg100℃的水改变成100℃的水蒸气需吸热2257.2kJ;1kg0℃的水改变成0℃的水蒸气需吸热2501kJ。1P空调的制冷量大约与2.5kW制冷量相当。目前,空调机组最常用的制冷剂为R22。R22属于HCFC类制冷剂,根据《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协定书》规定,将于2030年前全面淘汰。

相变及制冷剂R22介绍与未来规划

冷量无法制造,其本质是热量的迁移。制冷就是实现将热量从空调房间移到另外一个能够容纳并稀释此部分热量的空间的过程。实现此循环要消耗一定量的功,并且这种热量传递过程是在一个闭式系统内周期性的重复进行。

1.制冷方法

常见的制冷方法有相变制冷、热电制冷、气体膨胀制冷、涡流制冷和吸附制冷等。

(1)相变制冷 物质有3种集态:气态、液态、固态。物质集态的改变称为相变。在相变的过程中,由于物质分子重新排列和分子热运动速度的改变,会吸收或放出热量,这种热量称为潜热。物质发生从质密态到质稀态的相变时,将吸收潜热;反之当它发生由质稀态向质密态的相变时,放出潜热。相变制冷就是利用前者的吸热效应而实现的。利用液体相变的,是液体蒸发制冷;利用固体相变的,是固体融化或升华冷却。

(2)热电制冷 热电制冷又称为温差电制冷。它是利用热电效应(帕尔贴效应)的一种制冷方法。这种方法的制冷效果主要取决于两种材料的热电势。纯金属材料导电性和导热性好,其帕尔贴效应很弱,制冷效率低(不到1%)。半导体材料具有较高的热电势,可以用来做成小型热电制冷器。

(3)气体膨胀制冷 当气体在管道中流动时,由于局部阻力,如遇到缩口和调节阀门时,其压力显著下降,这种现象叫作节流。实验发现,实际气体节流前、后的温度一般将发生变化。大多数气体在室温下的节流过程中都有冷却效应,即通过节流元件后温度降低,这种温度变化叫作正焦耳汤姆逊效应。

(4)涡流制冷 涡流冷却效应的实质是利用人工方法产生漩涡,使气体分为冷、热两个部分。利用分离出来的冷气流即可制冷。

(5)吸附制冷 吸附制冷系统是以热能为动力的能量转换系统,其原理是:一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用,而且吸附能力随着吸附剂温度的改变而不同。利用这种性质,通过周期性地冷却和加热吸附剂,使之交替吸附和解吸。

2.相关概念(www.xing528.com)

(1)显热 物体吸热或放热后,只改变物体的温度,而不改变物体的相态,这种热量称为显热。显热是物质分子运动的能量,它可以通过温度计进行测量。例如,1kg水从30℃加热到80℃,水吸热了209.38kJ(50kcal)。计算某一房间的冷负荷时,空气温度高于设定温度而需要的冷负荷称为显热负荷。

(2)潜热 物体吸热或放热时,只改变物体的状态,而物体的温度不变,这种热量称为潜热。潜热是物质分子分离与重组放出(吸收)的热量,它不能通过温度计进行测量。例如,1kg100℃的水改变成100℃的水蒸气需吸热2257.2kJ;1kg0℃的水改变成0℃的水蒸气需吸热2501kJ。机房的湿度很大时,要让水蒸气冷凝成水需要很多冷量。湿度大的房间与湿度适中的房间相比,使用空调降温除湿达到相同的温湿条件,会多消耗很多能量。这也是机房要良好密闭的一个重要原因。

(3)显热比 对某一个房间来说,显热比即该房间的冷负荷中显热负荷占总冷负荷的百分比。空调的性能参数中描述的显热比则表示该空调的制冷能力中,显冷量占总冷量的百分比。对某一特定房间进行空调设备选型时,应根据该房间的冷负荷的显热比,选择对应显热比制冷能力的空调设备。

(4)制冷量 空调常用制冷量来描述其制冷能力。制冷量是指空调进行制冷运行时,单位时间内从密闭空间、房间或区域内去除的热量总和,法定计量单位W(瓦)。常用多少匹(P)来描述空调的制冷能力的大小。1P空调的制冷量大约与2.5kW制冷量相当。

(5)能效比(Energy Efficiency Ratio,简称EER) 空调使用的电能与产生的制冷量是有区别的。能效比是产生的冷量与消耗的电功率的比值。能效比是一个相对值,它随空调运行的具体条件而变化。

(6)制冷剂 又称为制冷工质,它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。为实现制冷剂在温度相对较高的冷凝器一侧的冷凝散热,唯有通过升高制冷剂的压力来提高其饱和温度,使其高于室外环境温度从而实现散热冷凝过程。目前,空调机组最常用的制冷剂为R22。R22属于HCFC类制冷剂,根据《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协定书》规定,将于2030年前全面淘汰。可以在同样的制冷系统中取代R22的更为环保的制冷剂是R407C。

(7)载冷剂 用来先接收制冷剂的冷量而后去冷却其他物质的媒介物质,又称为冷媒。载冷剂在间接制冷系统中起着传递制冷剂冷量的作用。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈