三种常用制冷方式之比较

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三种常用制冷方式之比较
1、前言
　　本文介绍了三种主要空调系统的优缺点，蒸汽压缩式空调系统具有较高的制冷系数和较强的制冷、制热能力，但这种系统所使用的制冷剂CFCs，对臭氧层有活多或少的破坏，且运行时噪音很大，窗式空调尤为明显。分体式中央空调系统将冷凝器、压缩机封闭在一金属箱体内放在室外，将蒸发器装在一箱体内放在室内，从而可以降低系统的噪音，同时，它采用新型的制冷剂，例如用R134a取代CFCs，可以有效降低对臭氧层的破坏。但新型制冷剂的采用却使系统的COP值有所降低。吸收式空调系统的COP值中等，具有废热再利用及再生热的优点，但这种系统体积较大。热电式空调系统体积小，噪音低，但它的COP值较其他两种系统低，并且设备价格昂贵。此外，这种系统利用直流电运行，可使用电池或DV直接驱动。
2、三种空调系统的热力循环和原理
2.1 蒸汽压缩式循环
　　不设有换向阀的蒸汽压缩式空调系统只能在夏天用于制冷，大多数蒸汽压缩式空调系统能全年运行，既能制冷也能制热,两种过程分如图1所示。
　　在制冷循环系统中，压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂R134a蒸汽,经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽,再压入冷凝器中定压冷却,并向冷却介质放出热量,然后冷却为过冷液态制冷剂,液态制冷剂经膨胀阀（或毛细管）绝热节流成为低压液态制冷剂，在蒸发器内蒸发吸收空调循环水（空气）中的热量,从而冷却空调循环水（空气）达到制冷的目的, 流出低压的制冷剂被吸入压缩机,如此循环工作.
2.2 吸收式制冷循环
　　蒸汽压缩式循环是被称为做功式循环，因为气体制冷剂的加压过程是由压缩机做功完成的，而吸收式循环是以热能为动力的循环，因为该系统运行时发生器中高压液体转变成高压气体时吸收了大量的热，这些热是由油、煤气和天然气的燃烧及地热能、太阳能、工厂废热提供的。
　　基本的吸收式循环如图三所示，吸收器和发生器组成的这部分相当于一台“热力压缩机”，所以吸收式循环过程的原理和蒸汽压缩式相似。在空调系统中，吸收式循环常用LiBr－H2O作工质对，其中水为制冷剂，LiBr为吸收剂。发生器内装有一定量的溴化锂浓溶液,吸收器内装有一定量的溴化锂稀浓液,吸收器内的溴化锂稀浓液经溶液泵,热交换器进入发生器,在外热源(蒸汽或水)加热下,溴化锂稀溶液的水分蒸发而变成溴化锂浓溶液,所蒸发的水蒸气进入冷凝器(吸收式循环比蒸汽压缩式循环的最大的优点在于吸收式循环中加压液体比蒸汽压缩式循环中加压气体耗功少）,在冷凝器中被冷却水冷却放热后,经节流减压进入蒸发器,在高负压的蒸发器中汽化吸热冷却空调循环水,汽化后的水蒸汽进入吸收器,在吸收器内被来自发生器的溴化锂浓溶液吸收,使溴化锂浓溶液变成了溴化锂稀溶液,再经过溶液泵,热交换器送至发生器浓缩成溴化锂浓溶液.在水蒸气吸收过程中,产生的汽化潜热由冷却水带走.溴化锂溶液为高温液体,在进入吸收器之前经过热交换器冷却,加热进发生器前的稀溶液从而回收了部分热量,提高能源的利用率.吸收式循环中热量传递的过程可概括为：当空气中的低温热源冷却蒸发器中的水时，高温热源对发生器中的溶液加热，冷凝器和吸收器通过水和空气将热量排到周围大气中。吸收式制冷系统的COPR值由下式计算得出：
3、性能比较
　　从性能和成本的角度分析，蒸汽压缩式空调系统是最好的。然而，目前这种系统中使用较多的制冷剂对环境存在着或多或少的影响,不是对环境友好的制冷剂。从长远来看终将在未来的法律中将被禁止使用。吸收式制冷利用低品位热能,电能耗费少，但体积较大,设备价格昂贵。热电式系统设备简易，但制冷量小且价格昂贵。
4、经济价值分析
　　对任何比较来说，经济价值的比较都是重要的，并影响着最终选择。
　　任何设备都有有限的使用寿命，随着投入使用时间推移，技术的更新和商业的新动向，
　　设备在不断的退化。通常用两种方法来计算折旧率，即初投资法和渐缩值（DV）法。初投资法是指将贬值的总额平均分配到设备有效使用寿命的每一阶段。DV法是指将贬值的总额逐渐减少的分配到设备有效使用寿命的每一阶段。因此，在设备投入使用的早期需要扣除更多的数目，因为设备总是早期使用比晚期使用好。DV法更适合于空调系统的经济价值分析，每一年的贬值率按DV法计算的空调系统运n年后的价值由公式（9）计算：(9)
　　其中，n表示使用的年限，DV因数由空调系统的期望使用寿命决定。空调系统的期望使用寿命为10年，15年，20年时，相应的DV因数为15%，10%，7.5%。
5、结论
　　（1） 蒸汽压缩式空调、吸收式空调的制冷/制热能力远远大于热电式空调；
　　（2） 吸收式空调利用热能为动力的循环，耗电非常小,其耗电设备仅有几台小型泵和风机。热电式空调、蒸汽压缩式空调运行时需使用大量的电能；
　　（3） 蒸汽压缩式空调COP值最大，在2.6-3.5之间，而吸收式空调COP值在0.6-1.1之间，热电式空调CO P值在0.38-0.45之间；
　　（4） 这三种空调系统的室内噪音大小几乎一样（除了窗式蒸汽压缩式空调系统），因为室内的系统仅有风机会产生噪音，各种系统室外的噪音大小就各不相同了，蒸汽压缩式空调系统中压缩机和吸收式空调系统中的溶液泵会产生很大的噪音，热电式空调系统噪音较小，因为除了水冷式吸收式空调系统的散热设备水泵的噪音较大外，其它吸收式空调系统只有风机有噪音；
　　（5） 这三种空调系统有它们各自的优缺点。其中热电式空调系统广泛应用于制冷量较小的场合，它能够直接使用直流电源，燃料电池及汽车直流电源等。
三种常用制冷方式之比较
1、前言
　　本文介绍了三种主要空调系统的优缺点，蒸汽压缩式空调系统具有较高的制冷系数和较强的制冷、制热能力，但这种系统所使用的制冷剂CFCs，对臭氧层有活多或少的破坏，且运行时噪音很大，窗式空调尤为明显。分体式中央空调系统将冷凝器、压缩机封闭在一金属箱体内放在室外，将蒸发器装在一箱体内放在室内，从而可以降低系统的噪音，同时，它采用新型的制冷剂，例如用R134a取代CFCs，可以有效降低对臭氧层的破坏。但新型制冷剂的采用却使系统的COP值有所降低。吸收式空调系统的COP值中等，具有废热再利用及再生热的优点，但这种系统体积较大。热电式空调系统体积小，噪音低，但它的COP值较其他两种系统低，并且设备价格昂贵。此外，这种系统利用直流电运行，可使用电池或DV直接驱动。
2、三种空调系统的热力循环和原理
2.1 蒸汽压缩式循环
　　不设有换向阀的蒸汽压缩式空调系统只能在夏天用于制冷，大多数蒸汽压缩式空调系统能全年运行，既能制冷也能制热,两种过程分如图1所示。
　　在制冷循环系统中，压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂R134a蒸汽,经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽,再压入冷凝器中定压冷却,并向冷却介质放出热量,然后冷却为过冷液态制冷剂,液态制冷剂经膨胀阀（或毛细管）绝热节流成为低压液态制冷剂，在蒸发器内蒸发吸收空调循环水（空气）中的热量,从而冷却空调循环水（空气）达到制冷的目的, 流出低压的制冷剂被吸入压缩机,如此循环工作.
2.2 吸收式制冷循环
　　蒸汽压缩式循环是被称为做功式循环，因为气体制冷剂的加压过程是由压缩机做功完成的，而吸收式循环是以热能为动力的循环，因为该系统运行时发生器中高压液体转变成高压气体时吸收了大量的热，这些热是由油、煤气和天然气的燃烧及地热能、太阳能、工厂废热提供的。
　　基本的吸收式循环如图三所示，吸收器和发生器组成的这部分相当于一台“热力压缩机”，所以吸收式循环过程的原理和蒸汽压缩式相似。在空调系统中，吸收式循环常用LiBr－H2O作工质对，其中水为制冷剂，LiBr为吸收剂。发生器内装有一定量的溴化锂浓溶液,吸收器内装有一定量的溴化锂稀浓液,吸收器内的溴化锂稀浓液经溶液泵,热交换器进入发生器,在外热源(蒸汽或水)加热下,溴化锂稀溶液的水分蒸发而变成溴化锂浓溶液,所蒸发的水蒸气进入冷凝器(吸收式循环比蒸汽压缩式循环的最大的优点在于吸收式循环中加压液体比蒸汽压缩式循环中加压气体耗功少）,在冷凝器中被冷却水冷却放热后,经节流减压进入蒸发器,在高负压的蒸发器中汽化吸热冷却空调循环水,汽化后的水蒸汽进入吸收器,在吸收器内被来自发生器的溴化锂浓溶液吸收,使溴化锂浓溶液变成了溴化锂稀溶液,再经过溶液泵,热交换器送至发生器浓缩成溴化锂浓溶液.在水蒸气吸收过程中,产生的汽化潜热由冷却水带走.溴化锂溶液为高温液体,在进入吸收器之前经过热交换器冷却,加热进发生器前的稀溶液从而回收了部分热量,提高能源的利用率.吸收式循环中热量传递的过程可概括为：当空气中的低温热源冷却蒸发器中的水时，高温热源对发生器中的溶液加热，冷凝器和吸收器通过水和空气将热量排到周围大气中。吸收式制冷系统的COPR值由下式计算得出：
3、性能比较
　　从性能和成本的角度分析，蒸汽压缩式空调系统是最好的。然而，目前这种系统中使用较多的制冷剂对环境存在着或多或少的影响,不是对环境友好的制冷剂。从长远来看终将在未来的法律中将被禁止使用。吸收式制冷利用低品位热能,电能耗费少，但体积较大,设备价格昂贵。热电式系统设备简易，但制冷量小且价格昂贵。
4、经济价值分析
　　对任何比较来说，经济价值的比较都是重要的，并影响着最终选择。
　　任何设备都有有限的使用寿命，随着投入使用时间推移，技术的更新和商业的新动向，
　　设备在不断的退化。通常用两种方法来计算折旧率，即初投资法和渐缩值（DV）法。初投资法是指将贬值的总额平均分配到设备有效使用寿命的每一阶段。DV法是指将贬值的总额逐渐减少的分配到设备有效使用寿命的每一阶段。因此，在设备投入使用的早期需要扣除更多的数目，因为设备总是早期使用比晚期使用好。DV法更适合于空调系统的经济价值分析，每一年的贬值率按DV法计算的空调系统运n年后的价值由公式（9）计算：(9)
　　其中，n表示使用的年限，DV因数由空调系统的期望使用寿命决定。空调系统的期望使用寿命为10年，15年，20年时，相应的DV因数为15%，10%，7.5%。
5、结论
　　（1） 蒸汽压缩式空调、吸收式空调的制冷/制热能力远远大于热电式空调；
　　（2） 吸收式空调利用热能为动力的循环，耗电非常小,其耗电设备仅有几台小型泵和风机。热电式空调、蒸汽压缩式空调运行时需使用大量的电能；
　　（3） 蒸汽压缩式空调COP值最大，在2.6-3.5之间，而吸收式空调COP值在0.6-1.1之间，热电式空调CO P值在0.38-0.45之间；
　　（4） 这三种空调系统的室内噪音大小几乎一样（除了窗式蒸汽压缩式空调系统），因为室内的系统仅有风机会产生噪音，各种系统室外的噪音大小就各不相同了，蒸汽压缩式空调系统中压缩机和吸收式空调系统中的溶液泵会产生很大的噪音，热电式空调系统噪音较小，因为除了水冷式吸收式空调系统的散热设备水泵的噪音较大外，其它吸收式空调系统只有风机有噪音；
　　（5） 这三种空调系统有它们各自的优缺点。其中热电式空调系统广泛应用于制冷量较小的场合，它能够直接使用直流电源，燃料电池及汽车直流电源等。

邓海升

什么啊，乱七八糟的

hongcuncai

搞不懂，太乱了。