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制冷系統(tǒng)為什么要二次過冷?

  我們的熱泵噴氣增焓解決了空調(diào)低溫制熱的問題,二級過冷則是要提高制冷效率,增加制冷能力。

  一、冷媒在制冷循環(huán)中的變化:

  制冷壓縮機將氣態(tài)的制冷劑壓縮為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑,送到冷凝器冷凝為中溫高壓的制冷劑液態(tài),液態(tài)的制冷劑經(jīng)節(jié)流機構(gòu)變成低溫低壓的制冷劑液體,低溫低壓的制冷劑液體進入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱,變成低溫低壓的制冷劑氣體進入制冷壓縮機,如此往復循環(huán)。

制冷系統(tǒng)為什么要二次過冷?

  二、過冷示意圖:

  液體溫度比飽和溫度低稱為過冷。如下圖所示:

  以R22冷媒為例,假設冷凝器內(nèi)的壓力為1.64MPa,則飽和溫度為45℃。飽和狀態(tài)的A-B間為45℃,A-B間冷媒為氣液混合狀態(tài)(潛熱)。B-C間所有的氣體已經(jīng)變?yōu)橐后w,狀態(tài)為全液體狀態(tài),并且不斷向周圍散熱,使溫度繼續(xù)下降[本文來源:制冷百科公眾號],譬如降至40℃ 。這時冷凝器出口溫度比冷凝器內(nèi)的溫度低5℃,這種狀態(tài)稱為過冷,我們稱這時流出的冷媒有5℃的過冷度(過冷度=45-40=5℃)。

制冷系統(tǒng)為什么要二次過冷?

  三、制冷過程與二次過冷

制冷系統(tǒng)為什么要二次過冷?

(圖1:理想狀態(tài)的制冷過程)

制冷系統(tǒng)為什么要二次過冷?

(圖2:實際制冷過程)

  如上圖1所示,2-3的過程為冷凝器的冷卻過程,如上圖2所示當超出3的一段稱為過冷過程。為了方便理解,通常廠家把2-3的過程稱之為一次過冷(在冷凝器中被冷卻的過程)。在制冷過程中,冷凝器冷卻效果越好,制冷效果就越好,經(jīng)過冷凝器的冷媒被冷卻得溫度越低,制冷效果就越好。

  假設,正常的從壓縮機排出高溫高壓的冷媒氣體是85℃,這些高溫高壓的蒸汽一般經(jīng)過冷凝器后被冷卻成了40℃液態(tài)冷媒(設室外環(huán)境溫度35℃),多聯(lián)機都是依靠風冷冷卻,[本文來源:制冷百科公眾號],如果想要繼續(xù)冷卻到37℃,可以通過增加換熱器的面積來實現(xiàn),但是由于環(huán)境溫度是一定的,根據(jù)卡諾公式知道即便是無限增大換熱面積冷卻溫度也不可能降低至環(huán)境溫度以下,兩個溫度相同的物質(zhì)之間不會相互進行熱量傳遞。

  但是有人發(fā)現(xiàn),在整個制冷循環(huán)中,從蒸發(fā)器出來的冷媒氣體溫度很低,只有15℃左右,于是想到用這個氣體去冷卻從冷凝器出來的冷媒液體,兩者之間溫差較大,讓他們接觸,完全有可能把40℃的液態(tài)冷媒降低到35℃以下,這便是所謂的“二次過冷”技術。

  “二次過冷”的原理是非常容易實現(xiàn),但是在實際過程中,如果將液態(tài)冷媒溫度冷卻的越低,會導致與之換熱的氣態(tài)冷媒被加熱的溫度越高,相當于從蒸發(fā)器出來的氣態(tài)冷媒溫度會升高,會導致壓縮機的回氣溫度提高,壓縮機會有過熱保護,過高的制冷劑蒸汽溫度將破壞潤滑油的潤滑性能,并使氣閥通道及閥片上結(jié)炭,使壓縮機無法運轉(zhuǎn)。

  多聯(lián)機在運行的過程中,若過冷度過高,會減少主循環(huán)路冷媒的流量,影響系統(tǒng)回油及電子膨脹閥的穩(wěn)定性;若過冷度過低,則會導致制冷效果下降。所以一般都會控制在適宜的范圍(5-8℃)之內(nèi)來匹配系統(tǒng)的性能,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

  以某品牌空調(diào)的的宣傳樣冊舉例:

制冷系統(tǒng)為什么要二次過冷?

  ● 兩級過冷循環(huán),增大了制冷能力。

  ● 減少了制冷劑在管道中流動時的壓力損失。

  ● 增大了過冷度,有利于電子膨脹閥的穩(wěn)定工作。

  ● 增大了過冷度,確保配管總長度增加。

制冷系統(tǒng)為什么要二次過冷?

  二次過冷技術不僅起到一定的節(jié)能效果,而且液態(tài)冷媒被二次過冷后冷媒輸送距離得到了大幅提升(未被二次過冷的液態(tài)冷媒也許走個30米的銅管就會變成氣液混合的狀態(tài),這樣容易阻礙冷媒的輸送,但是被“二次過冷”后走個40米可能還是液態(tài))。

標簽: 制冷  

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