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制冷介绍:
- 制冷可以定义为达到并保持一个低于周围环境温度的过程，其目的是将某些产品或空间冷却到所需的温度。
- 冷藏最重要的应用之一是通过低温储存易腐食品来保存它们。制冷系统也被广泛应用于利用空调为人类提供热舒适。
- 空调是指对空气进行处理，以同时控制其温度、水分、洁净度、气味和流通，以满足空间中居住者、工艺或产品的需要。
制冷系统类型:
1.自然冷却:
- 夜间冷却制冰的艺术
- 蒸发冷却
- 盐溶液冷却
2.人工制冷
- 蒸汽压缩制冷系统
- 蒸汽吸收式制冷系统
- 太阳能基制冷系统
- 气体循环制冷
- 蒸汽喷射制冷系统
- 热电制冷系统
- 涡流管系统
1.自然冷却:
在古代，制冷是通过自然的方法实现的，如使用冰或蒸发冷却。在早期，冰要么是:
1.从更冷的地区运送，
2.在冬天收获并存放在夏季使用的冰屋中，或者
3.这是在夜间通过辐射冷却到平流层的水造成的。
夜间冷却冰制造艺术：
- 通过夜间冷却制作冰的艺术在印度完善。在这种方法中，通过将薄的水层保持在浅土托盘中，然后将托盘暴露于夜空来制造冰。
- 使用约0.3米的压实厚度为绝缘。水通过辐射对平流层进行热量，其在-55°C左右，并且在凌晨的时间雾化物冻结到冰上。这种冰制作方法在印度非常受欢迎。
蒸发冷却：
- 顾名思义，蒸发冷却是通过水的蒸发来降低系统温度的过程。
- 水通过土容器的孔隙渗透到它的外表面，在那里蒸发到周围，吸收部分来自容器的潜热，从而使水冷却。
- 在印度，在窗户上放置湿草席来蒸发降温也很常见。
盐溶液冷却：
- 某些物质，如普通盐，加入水中溶解在水中，并从水中吸收溶液的热量(吸热过程)。
- 这降低了溶液(水+盐)的温度。氯化钠盐(NaCl)的生产温度可达-20°C，氯化钙(CaCl2)可达- 50°C是适当的绝缘容器。然而，这种方法的应用有限，因为溶解的盐必须通过加热从其溶液中回收。
人工制冷
现在人们所知道的制冷是通过人工方法生产的。尽管很难之间做出明确界定自然和人工制冷,通常认为人工制冷的历史始于1755年,当苏格兰教授威廉·卡伦第一制冷机,可以产生少量的冰在实验室。制冷系统按其工作原理可分为蒸汽压缩系统、蒸汽吸收系统、气体循环系统等。
蒸汽压缩制冷系统:
- 蒸汽压缩循环是一种改进的空气制冷循环，其中使用了适当的工作物质，称为制冷剂。
- 通常用于此目的的制冷剂是氨(NH3)、二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)。
- 使用的制冷剂不会离开系统，但在整个系统中循环交替凝结和蒸发。在蒸发时，制冷剂从用于将其循环循环和冷凝的溶液中吸收其潜热;它给了冷却器的循环水潜水。
- 蒸汽压缩制冷系统中采用的蒸汽压缩循环是目前通用的制冷方式。它用于所有工业用途，从小型家用冰箱到大型空调工厂。
蒸汽吸收式制冷系统
- 蒸汽吸收式制冷系统是一种热操作系统。它与蒸汽压缩系统非常相似。在这两个系统中，都有蒸发器和冷凝器。
- 制冷剂的蒸发和冷凝过程发生在两个不同的压力水平，以实现两种情况下的制冷。采用在制冷系统中创建两个压力级的方法，用于制冷系统的蒸发和冷凝，使两个过程不同。两种情况下的制冷剂循环也是不同的。
- 在吸收系统中，蒸汽压缩系统的压缩机被“吸收器”和“发生器”的组合所取代。
- 一种被称为吸收剂的溶液，与所使用的制冷剂有亲和力，通过泵(溶液泵)在吸收剂和发生器之间循环。
- 吸收器中的吸收剂吸(或吸)蒸发器中形成的制冷剂蒸汽，从而保持蒸发器中的低压，使制冷剂在低温下蒸发。
- 吸收剂在发生器中加热。从而释放制冷剂蒸汽(在吸收器中吸收)作为高压蒸汽，在冷凝器中冷凝。因此吸收体中的吸收体起吸力作用，发电机起压缩和排放作用。
- 吸收液将制冷剂蒸汽从低侧(蒸发器-吸收器)输送到高侧(发电机-冷凝器)。液化制冷剂由于两容器之间的压差从冷凝器流向蒸发器;从而建立了制冷剂通过系统的循环。
太阳能制冷系统:
已经尝试通过浓缩和平板太阳能集热器通过太阳能运行蒸汽吸收系统。几个小型太阳能吸收制冷系统已经在20世纪50年代在几个国家进行了。G.O.G教授。美国的L F是使用平板收集器的太阳制冷领域的先驱之一。在1953年，苏联苏联安装了250公斤冰每天的太阳制冷系统。该系统使用了10平方米的抛物面镜，用于集中太阳辐射。F. Trombe安装了一个带有20平方米的气缸抛物面镜的吸收机，在法国蒙特卢斯，每天生产100公斤冰。
气体循环制冷：
正如蒸汽压缩循环和蒸汽吸收循环中的蒸汽用于冷却一样，气体用于在气体制冷循环中冷却。当气体从节流阀中的低压下降到低压时，其温度突然减小，而其焓保持恒定。该原理用于气体制冷系统。
该系统不使用氟利昂或氨作为制冷剂，而是使用气体作为制冷剂。在整个循环过程中，在液体制冷剂中观察到的气体没有相变。空气是气体制冷循环中最常用的气体，在这种情况下也称为制冷剂。
蒸汽喷射制冷系统:
- 该系统使用沸腾水下的原理在100摄氏度下。如果水面上的压力降低低于大气压，则可以在低温下沸腾水。
- 水沸腾在6摄氏度,当表面的压力是5厘米汞和10摄氏度压力6.5厘米的Hg。压力很低或高真空表面的水可以通过飞机或由节流蒸汽喷嘴。
热电制冷系统:
- 热电冷却利用帕尔蒂埃效应在两种不同材料的接点之间产生热流。这种效果通常用于野营和便携式冷却器以及冷却电子元件和小型仪器。
- 在热电模块上施加直流电压差，电流将通过该模块，热量将从一侧吸收，并在另一侧释放。因此，一个模块面将被冷却，而另一个模块面同时被加热。
涡流管系统:
- 它是用于制冷生产的非常规制冷系统之一。
- 涡旋管是一种将切向进入的高压流分离成两个低压流的装置，从而产生温度变化。涡流管没有运动部件，一般由带喷嘴和节流阀的圆管组成。高压气体通过喷嘴切向进入涡管，增加了角速度，从而产生涡流效应。
- 涡流管有两个出口。热出口位于靠近喷嘴远端的外半径内，冷出口位于靠近喷嘴的管的中心。气体分成两层。靠近轴的气体温度较低，从热出口出来。
