上海交通大学：《热力系统设计与实践 Design and Practice of Thermodynamic System》课程教学资源（2018课件）第20讲 制冷和热泵循环 Refrigeration and heat pump Cycles（压缩制冷循环）

第11章 制冷和热泵循环 (Refrigeration and heat pump Cycles) 上游充通大学 2018年4月23日 2 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSIT

2018年4月23日 2 第 11 章 制冷和热泵循环 (Refrigeration and heat pump Cycles)

§11-1制冷循环概述（回顾) To 制冷循环 逆向循环一 --reverse cycle 热泵循环) I AS0=AS,+AS。<0 ASo=AS,+AS.≥0 之西无地人子 2018年4月23日 3 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

2018年4月23日 3 §11-1 制冷循环概述（回顾） 制冷循环 热泵循环 逆向循环 --reverse cycle iso 0 0 c       S S S iso 0 0 c       S S S

经济性指标： 深冷1 制冷装置工作性能系数COP; 冷吨-1000kg0℃的饱和水在24小时内冷冻成 0℃的冰所需的制冷量； 1冷吨=3.86kJ/s;(美国1冷吨=3.517kJ/s) 上游充通大学 2018年4月23日 4 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY

2018年4月23日 4 经济性指标： c c q q q   0  c c c T T T   0  深冷1 冷吨-- 1000kg 0ºC的饱和水在24小时内冷冻成 0ºC的冰所需的制冷量； 1冷吨=3.86kJ/s；（美国1冷吨=3.517kJ/s ） 制冷装置工作性能系数COP；

§11-2 压缩气体制冷循环 Gas-compression refrigeration cycle T 2 一.简介 3 S Expander Compressor 3 2 π 71 net -W 上游充通大 2018年4月23日 V SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

2018年4月23日 5 §11-2 压缩气体制冷循环 -- Gas-compression refrigeration cycle 一.简介

二.制冷系数一Coefficient of performance(COP) = Jc= Wnet g1-gc Tc 9.=h2-hs e =h -hs Whet =h-h-(hs-ha)=(h2-hs)-(h-ha) S 8= q= h-ha T-Ta ))t四-- 1 T K-1 定比热 T2=Tπ 元K 1 T2-T K-1 T3=T4K 上游充通大学 2018年4月23日 6 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

2018年4月23日 6 二.制冷系数—Coefficient of performance(COP) 1 2 3 q  h  h 定比热       1 3 4 1 2 1     T T T T net 1 c c c q q w q q     qc  h1  h4       w h h h h h h h h net 2 1 3 4 2 3 1 4             1 4 net 2 3 1 4 c q h h w h h h h             2 3 1 4 1 4 T T T T T T     2 1 1 1 1 1 T T T        

2 T T 2 π 2' π'= T T T S S 讨论： 相同温度的T和Tc6。=7 T 7>)-1 2)π个E↓，但q。个 红→黑 上游通大学 2018年4月23日 7 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY

2018年4月23日 7 讨论： 1）        2 1 1 0 T T T T T T c c c   相同温度的T 0和TC 2）  , 但qc  红黑

例题1第十一章A361255 导出以空气为工质的斯特林制冷机的工作系数。 解： Wnet =wi-2+W3-4 =RToIn义-RT:In 3 V V =Rn兰（亿，-7） T g.=TA4=TRIn当 V2 To 3 C= 二c Wnet T-T。 上气通大学 2018年4月23日 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY

2018年4月23日 8 导出以空气为工质的斯特林制冷机的工作系数。 解： w w w net 1 2 3 4     1 34 g 2 ln c c c v q T s T R v    1 1 g 0 g 2 2 ln ln c v v R T R T v v     1 g 0 2 ln c v R T T v   net 0 c c c c q T w T T       例题\第十一章\A361255

三.回热式压缩空气制冷循环 压缩空气制冷，q较小，且随π上升，ε下降， 为兼顾Q及8，采用大流量叶轮压缩机并回热。 Heat exchanger T 3 3 M CH 3 W ④ To D 3 ⑤ Wnet P Compressor Expander <π g k m n 上降充通大学 2018年4月23日 9 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

2018年4月23日 9 三.回热式压缩空气制冷循环 压缩空气制冷，qc较小，且随π上升，ε下降， 为兼顾Qc及ε，采用大流量叶轮压缩机并回热

回热后： 因为面积12nm1=面积45gk4 所以q。=面积1mg61 ε相等， 91=面积34kn3=面积35'gm3 π下降 rl 3 3 2 To Te 乃1五 0 g k m r 上游充通大学 2018年4月23日 10 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY

2018年4月23日 10 回热后： 因为 面积12nm1=面积45gk4 所以 qc =面积1mg61 q1 =面积34kn3=面积3’5’gm3’ ε相等， π下降

例题第十一章\A466166 某压缩蒸汽制冷装置用氨作制冷剂，制冷率为105kJh 若已知冷凝温度为27℃，蒸发温度为-5℃，试求：制冷剂 的质量流量；压缩机功率及增压比；冷凝器放热量及循环 制冷系数。 1og里 图 上游充通大学 2018年4月23日 14 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY

2018年4月23日 14 某压缩蒸汽制冷装置用氨作制冷剂，制冷率为105kJ/h 若已知冷凝温度为27℃，蒸发温度为-5 ℃，试求：制冷剂 的质量流量；压缩机功率及增压比；冷凝器放热量及循环 制冷系数。 例题\第十一章\A466166