目前所研究的制冷方法(冷庫制冷方式有哪幾種)

1.冷庫制冷方式有哪幾種

冷庫的制冷原理：

液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻的物體熱量之后，汽化成低溫低壓的蒸汽，被壓縮機(jī)吸入，壓縮成高壓高溫的蒸汽后，排入冷凝器，在冷凝器中向冷卻介質(zhì)（水或空氣）放熱，冷凝為高壓液體，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低壓低溫的制冷劑，再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱汽化，達(dá)到循環(huán)制冷的目的。

這樣，制冷劑在系統(tǒng)中經(jīng)過蒸發(fā)→壓縮→冷凝→節(jié)流四個基本過程完成一個制冷循環(huán)。

在冷庫制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器、冷凝器、冷庫壓縮機(jī)和節(jié)流閥，是制冷系統(tǒng)中必不可少的四大件，這當(dāng)中蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備。

制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量實(shí)現(xiàn)制冷。

壓縮機(jī)是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。

冷凝器是放出熱量的設(shè)備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)功所轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)帶走。

節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的數(shù)量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。

實(shí)際冷庫制冷系統(tǒng)中，除上述四大件之外，還有一些輔助設(shè)備，如電磁閥、分配器、干燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成，它們是為了提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，可靠性和安全性而設(shè)置的。

單級蒸汽冷庫壓縮制冷系統(tǒng)，是由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接，形成一個密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進(jìn)行熱量交換。

2.空調(diào)制冷方式

家用空調(diào)器一般都是采用機(jī)械壓縮式的制冷裝置，其基本的元件共有四件：壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流裝置，四者是相通的，其中充灌著制冷劑（又稱制冷工質(zhì)）。壓縮機(jī)象一顆奔騰的心臟使得制冷劑如血液一樣在空調(diào)器中連續(xù)不斷的流動，實(shí)現(xiàn)對房間溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

制冷劑通常以幾種形態(tài)存在：液態(tài)、氣態(tài)和氣液混合物。在這幾種狀態(tài)互相轉(zhuǎn)化中，會造成熱量的吸收和散發(fā)，從而引起外界環(huán)境溫度的變化。在從氣態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化的過程，稱為液化，會放出熱量；反之，從液態(tài)向氣態(tài)轉(zhuǎn)化的過程，叫做汽化（包括蒸發(fā)和沸騰）要從外界吸收熱量。

首先，低壓的氣態(tài)制冷劑被吸入壓縮機(jī)，被壓縮成高溫高壓的氣體；而后，氣態(tài)制冷劑流到室外的冷凝器，在向室外散熱過程中，逐漸冷凝成高壓液體；接著，通過節(jié)流裝置降壓（同時也降溫）又變成低溫低壓的氣液混合物。此時，氣液混合的制冷劑就可以發(fā)揮空調(diào)制冷的“威力”了：它進(jìn)入室內(nèi)的蒸發(fā)器，通過吸收室內(nèi)空氣中的熱量而不斷汽化，這樣，房間的溫度降低了，它也又變成了低壓氣體，重新進(jìn)入了壓縮機(jī)。如此循環(huán)往復(fù)，空調(diào)就可以連續(xù)不斷的運(yùn)轉(zhuǎn)工作了。

制冷劑真是神奇！它是怎樣在高溫下冷凝向外界散發(fā)熱量又在低溫下蒸發(fā)從外界吸收熱量呢？這與制冷劑本身的性質(zhì)有關(guān)，大家知道，在山頂上煮雞蛋很難煮熟，而用高壓鍋?zhàn)鲲垥r，魚和肉等食品很快就能做熟，這是因?yàn)殡S著壓力的升高，水的飽和溫度（通常叫做沸點(diǎn)）也升高。所以，在大氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的情況下，水的沸點(diǎn)低于100oC，反之則高于100oC。同理，高溫高壓氣態(tài)制冷劑從壓縮機(jī)出來時飽和溫度要高于室外氣溫。通過不斷散熱并開始液化后，其溫度依然很高，甚至在其完全變成液態(tài)后，仍繼續(xù)向室外空氣散熱；而在室內(nèi)，情況則相反，由于經(jīng)過節(jié)流裝置，制冷劑的壓力和溫度都降低很多，它的飽和溫度也比室內(nèi)氣溫低，這才能夠連續(xù)不斷的從室內(nèi)空氣中吸收熱量。

原來，空調(diào)器并沒有違反熱力學(xué)第二定律。它是通過消耗機(jī)械能改變制冷劑的狀態(tài)，才將熱量從溫度低的物體傳給溫度高的環(huán)境的。

剛才我們詳細(xì)分析了家用空調(diào)器制冷循環(huán)的工作原理，那么如果是在寒冷的冬天，我們需要用空調(diào)來給房間加熱時，空調(diào)的作用同樣是將從室外的低溫環(huán)境中吸收的熱量釋放到房間空氣中，維持室內(nèi)的溫度。大家想一想，空調(diào)器的四個主要部件該怎么布置，制冷劑又怎樣在系統(tǒng)中循環(huán)呢？

空調(diào)實(shí)際上是“空氣調(diào)節(jié)”的簡稱，是指把經(jīng)過處理的空氣，以一定的方式送入室內(nèi)，使室內(nèi)的溫度、濕度和噪聲等都控制在需要范圍內(nèi)。它不僅為人們生活和停留的場所提供了舒適的溫度條件，隨著工業(yè)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，其技術(shù)已經(jīng)在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域（如國防、交通、化工、機(jī)械制造、航空、儀表、電子、醫(yī)藥、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)等）得到了極大的應(yīng)用和普及，成為促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展，提高工藝水平及完善科學(xué)研究的重要條件。

但在現(xiàn)今技術(shù)條件下，空調(diào)又是一把名副其實(shí)的“雙刃劍”，我們在享受空調(diào)技術(shù)給帶來的方便時，也必須認(rèn)識到它的弊端：

首先，隨著人民生活水平的提高，家用空調(diào)器正以驚人的速度走入尋常百姓家，成為一支不可忽視的耗電大軍。據(jù)統(tǒng)計，1995年全國每百戶城鎮(zhèn)居民平均擁有8臺房間空調(diào)器，到2000年已為40臺；而部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，如北京、上海和廣州，這一比例已由1995年的15臺/百戶猛增至2000年的78臺/百戶，而且仍在繼續(xù)上升。同時，家用空調(diào)器的耗電量在總空調(diào)耗電量中占據(jù)相當(dāng)大的份額，2000年北京地區(qū)為60%，日本的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為80%。

自從1972年能源危機(jī)以來，人們開始利用各種技術(shù)手段力圖轉(zhuǎn)變空調(diào)的高耗能狀況。其中，變頻空調(diào)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)頻率和利用電子膨脹閥等手段大大提高了空調(diào)系統(tǒng)的工作性能，微電腦控制、模糊控制、神經(jīng)元算法等現(xiàn)代智能控制算法也得以應(yīng)用，來降低空調(diào)的能耗，提高室內(nèi)的舒適性。

其次，目前所采用的制冷劑主要是氟利昂系列制冷劑，（主要含有碳，氫，氯，氟等元素），在氟利昂分子經(jīng)紫外線的照射分解后，分離出來的氯原子能夠與臭氧分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不斷的消耗臭氧分子，臭氧層的破壞使得太陽紫外線輻射增強(qiáng)，危及人類健康和部分生物的生長。

而且，氟利昂和空調(diào)系統(tǒng)消耗大量能量而間接生成的二氧化碳?xì)怏w是溫室效應(yīng)氣體，導(dǎo)致了全球氣候變暖。這些問題都已引起了整個世界的關(guān)注，這也為我們進(jìn)一步完善和發(fā)展空調(diào)技術(shù)提出了更高的要求。目前在技術(shù)改進(jìn)上，環(huán)保型制冷劑（或稱“綠色制冷劑”）正在逐漸替代傳統(tǒng)的制冷劑。

3.生活中哪些用到了制冷技術(shù)

1 前言 我們知道，所有生物過程都受到溫度的影響，低溫抑制食品中酵、霉菌的增殖，人體對溫度也非常敏感。

在現(xiàn)代社會，制冷技術(shù)已經(jīng)幾乎滲透到各個生產(chǎn)技術(shù)、科學(xué)研究領(lǐng)域，并在改善人類的生活質(zhì)量方面發(fā)揮巨大作用。生活中，制冷廣泛用于食品冷加工、冷貯藏、冷藏運(yùn)輸，適性空氣調(diào)節(jié)，體育運(yùn)動中制造人工冰場等；工業(yè)生產(chǎn)中，為生產(chǎn)環(huán)境提供必要的恒溫恒濕環(huán)境，對材料進(jìn)行低溫處理，利用低溫進(jìn)行零件間的過盈配合等；農(nóng)牧業(yè)中，對農(nóng)作物的種子進(jìn)行低溫處理等；建筑工程中，利用制冷實(shí)現(xiàn)凍土開采土方；現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也離不開制冷，深低溫冷凍骨髓和外周血干細(xì)胞、手術(shù)中的低溫麻醉等；制冷技術(shù)還在尖端科學(xué)領(lǐng)域如微電子技術(shù)、新型材料、宇宙開發(fā)、生物技術(shù)的研究和開發(fā)中起著舉足輕重的作用。

可以說，現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步是伴隨著制冷技術(shù)發(fā)展起來的。 技術(shù)是在人類歷史過程中發(fā)展著的勞動技能、技巧、經(jīng)驗(yàn)和知識，它包括人類技術(shù)活動中的硬件和軟件，是人類改造自然和創(chuàng)造人工自然的方法、手段的活動的總和。

理論上技術(shù)屬于社會物質(zhì)財富和創(chuàng)造物質(zhì)財富的實(shí)踐領(lǐng)域，是勞動技能，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)知識的物化形態(tài)。工具的使用使人與自然關(guān)系發(fā)生了本質(zhì)的變化，它們決定了人類的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和發(fā)展方式。

技術(shù)是構(gòu)成社會生產(chǎn)力的重要部分，技術(shù)進(jìn)步帶動了人類的發(fā)展，進(jìn)入工業(yè)時代以來，科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造了高度發(fā)達(dá)的物質(zhì)文明。新科技革命的興起，使生產(chǎn)工具由電氣化發(fā)展到自動化、智能化，極大擴(kuò)展了勞動對象的范圍，大大提高了勞動者的文化技術(shù)水平。

技術(shù)進(jìn)步給人類的生產(chǎn)和生活提供了極大的便利，深刻地改變著人類的面貌和人們的生活方式。作為現(xiàn)代人，生活在四季如春的空間內(nèi)，寒食暑味，已經(jīng)不再是夢想，發(fā)達(dá)的通訊等，使得距離不再是溝通的障礙，在這種情況下，地球就成為了一個“雞犬之聲相聞”的地球村。

這就是科學(xué)技術(shù)滲入人類生活的體現(xiàn)。其中，制冷技術(shù)的發(fā)展對人類的影響尤為重要。

2 制冷技術(shù)與其負(fù)面效應(yīng) 2.1 技術(shù)與人類 在人與自然和社會的相互作用中，人是處于主導(dǎo)地位的，人受制于自然和社會，同時又給自然和社會以影響。人類對自然的影響也基本上表現(xiàn)為兩個方面：一方面是對自然施加積極的建設(shè)性影響，合理利用自然條件，并創(chuàng)造新的更適合人類生活的人工自然或人工生態(tài)系統(tǒng)；另一方面，技術(shù)也對自然產(chǎn)生消極的破壞性影響，使原有的“自然平衡”失調(diào)。

人類社會的生存和發(fā)展是構(gòu)建在自然系統(tǒng)對人類活動的支撐和限制基礎(chǔ)上的。技術(shù)活動的主體是人，客體是自然和社會，技術(shù)有明確的實(shí)用目的，它是人類進(jìn)行生產(chǎn)活動、文化活動及社會活動的中介，而作為中介的技術(shù)活動必然導(dǎo)致“正反”雙重后果。

早在兩個世紀(jì)前，先哲恩格斯就曾經(jīng)這樣告誡我們“我們不要過分陶醉于我們對自然界的勝利。對于每一次這樣的勝利，自然界都報復(fù)了我們。

每一次勝利，在第一步都確實(shí)取得了我們預(yù)期的結(jié)果，但是在第二步和第三步卻有了完全不同的、出乎預(yù)料的影響，常常把第一個結(jié)果又取消了。”隨著工業(yè)化、城市化和現(xiàn)代化過程的推進(jìn)，人類活動對生態(tài)環(huán)境的改變和破壞也日益加深，最終導(dǎo)致了全球性生態(tài)環(huán)境的惡化。

20世紀(jì)是技術(shù)飛速發(fā)展的時代，但是20世紀(jì)的技術(shù)革命并沒有解決馬克思恩格斯指出的社會矛盾，而且還形成了若干突出的新的社會矛盾和諸如人口、生態(tài)環(huán)境、資源能源、貧富懸殊等社會問題。 2.2 制冷技術(shù)的發(fā)展與危害 給人類的生產(chǎn)和生活帶來了極大便利的制冷技術(shù)也是如此，它在造福人類的同時，也給人類賴以生存的自然環(huán)境帶來了深重的災(zāi)難。

從歷史來看，制冷技術(shù)發(fā)展的第一階段（從1830年到1930年）：主要采取NH3、HCS、CO2、空氣等作為制冷劑，這些制冷劑有的有毒，有的可燃，有的效率很低，使用了一百年之久，當(dāng)出現(xiàn)了CFCS和HCFCS制冷劑（即氟里昂）后，出于安全性的考慮，當(dāng)機(jī)立斷，實(shí)現(xiàn)了重大的第一次轉(zhuǎn)軌，進(jìn)入了制冷技術(shù)發(fā)展的第二階段（從1930年到1990年），主要采用氟里昂作為制冷劑。使用了60年后，發(fā)現(xiàn)這些制冷劑破壞臭氧層。

眾所周知，地球的大氣層的“臭氧層”就像一個過濾器，一把保護(hù)傘，將太陽輻射中的有害部分阻擋在大氣層之外，實(shí)際上可以說，臭氧層形成之后，才有了生命在地球上的生存、延續(xù)和發(fā)展，臭氧層是地表生物系統(tǒng)的“保護(hù)傘”。但近年來，臭氧層的破壞不斷加劇。

據(jù)世界氣象組織最新的調(diào)查，南極上空“臭氧空洞”已達(dá)到2100萬平方公里，比兩個中國的面積還大。赤道一些地區(qū)上空的臭氧損耗已達(dá)20%以上。

去年夏季歐洲北部的部分地區(qū)甚至出現(xiàn)臭氧減少40%的情況。被稱為是世界上“第三極”的青藏高原上空的臭氧近年來正在以每 10 年 2.7%的速度減少，已經(jīng)成為大氣層中的第三個臭氧空洞。

臭氧層中臭氧含量的減少，相當(dāng)于在地球上空開了天窗，讓大量的紫外線毫無阻擋地照射到地表。其結(jié)果是，將嚴(yán)重?fù)p害動植物的基本結(jié)構(gòu)，降低生物生產(chǎn)量，導(dǎo)致氣候和生態(tài)環(huán)境發(fā)生異變，尤其是對人體健康造成重大損害。

如果臭氧層一旦消失，地球上的生態(tài)環(huán)境將返回至4.5億年前的生態(tài)環(huán)境，包括人類在內(nèi)的千萬。

4.冷藏車有哪些制冷方式

冷藏車制冷方式有多種，如下5種是較常的制冷方式

1水冰及鹽冰制冷

在大氣壓力下，冰的融點(diǎn)為0℃。冰融化時的吸熱為334.8kJ/kg在水冰中添加鹽類可降低其融點(diǎn)。在一定范圍內(nèi)，水冰中鹽的成分越多，則融點(diǎn)越低。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)加入食鹽的質(zhì)量為水冰質(zhì)量的29%時，其混合物的融點(diǎn)可達(dá)到最低值-21.2℃.若再增加鹽分，則融點(diǎn)不再下降。通常是根據(jù)冷藏貨物的運(yùn)輸適溫來選擇不同成分的鹽冰。例如采用含鹽量為22%的鹽冰，車廂內(nèi)溫度可保持在-18~-13℃。

水冰制冷裝置投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，但是普通水（鹽）冰單位質(zhì)量的吸熱量較小，車廂內(nèi)降溫有限。此外鹽冰融化后會污染環(huán)境、食品，腐蝕車廂和值貨物受潮.因此水（鹽）冰制冷主要月于魚類等水產(chǎn)品的冷藏運(yùn)輸，

2干冰制冷

在一個大氣壓力下，干冰（固態(tài)CO2）的升華溫度低（-78.9℃），升華吸熱量大（573.5kJ/kg），故將它作為車廂冷源，不僅可以獲得較低溫度（一般低于-20℃），而且可獲得較大的制冷量。因此該制冷方式適于冷凍食品的運(yùn)輸。

干冰制冷裝置簡單、投資和運(yùn)行費(fèi)用較低、使用方便、貨物不會受潮.干冰升華產(chǎn)生的COZ氣體能抑制微生物繁殖、減緩脂肪氧化以及削弱水果蔬菜的呼吸。但是，干冰升華易引起結(jié)霜；CO2氣體過多則將導(dǎo)致水果、蔬菜等冷藏物呼吸困難而壞死；廂內(nèi)溫度難調(diào)；干冰成本較高，且消耗量較大，故實(shí)際應(yīng)用較少。

3冷板制冷

冷板制冷原理就是利用蓄冷劑冷凍后所蓄存的冷量進(jìn)行制冷。運(yùn)輸前先將廂內(nèi)冷板中的蓄冷劑進(jìn)行“充冷”，使其冷卻凍結(jié)，然后在運(yùn)輸途中利用冷板中的蓄冷劑融化吸熱，使廂內(nèi)溫度保持在運(yùn)輸貨物的適溫范圍內(nèi)。故將冷板又稱“蓄冷板”。

冷板制冷裝置的結(jié)構(gòu)型式分為整體式和分體式。整體式的動力裝置、制冷機(jī)組和蓄冷板等，均置干車上；分體式在車上僅裝有制冷機(jī)組和蓄冷板。停車時，利用地固動力裝置驅(qū)動制冷機(jī)組對蓄冷板“充冷”。實(shí)際應(yīng)用中多采用后者。常用蓄冷劑均為低融點(diǎn)共晶溶液，其融點(diǎn)通常比廂內(nèi)適溫低10℃左右。當(dāng)運(yùn)輸貨物的適溫改變時，則所選用的共晶溶液成分也要隨之改變，

冷板裝置本身較重、體積較大，占據(jù)了車廂的一定容積，而且冷板充冷一次僅可持續(xù)工作8~15H。因此冷板制冷適于中、輕型冷藏汽車的中、短途運(yùn)輸，近幾年來，隨著能源和環(huán)境污染間題日益突出，冷板制冷的應(yīng)用發(fā)展較快，已成為僅次于機(jī)械制冷的制冷方式。

4.液氮制冷

液氮制冷就是利用液氮汽化吸熱進(jìn)行制冷。在大氣壓力下，液氮的沸點(diǎn)為-196℃，汽化潛熱為200kJ/kg。氮?dú)獾谋葻釣?.05kJ/(Kg.℃)，因此每千克液氮汽化并升溫至-20℃時，所吸收的熱量約為385kJ，液氮沸點(diǎn)低，且是制氧的副產(chǎn)品，因而得到了較廣泛的應(yīng)用。

液氮制冷裝置結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，無噪聲和污染；液氮制冷量大、制冷迅速，適于速凍。液氮汽化不會使廂內(nèi)受潮，并且氮?dú)鈱κ称繁ｕr、防止干耗均有好處。此外，液氮制冷控溫精確（士2℃）。但是液氮成本較高，需經(jīng)常充注，因而推廣受到一定限制。同理，其他低溫汽化的液態(tài)氣體，亦可作為制冷劑，如液態(tài)二氮化碳（CN2）。

5.機(jī)械制冷

機(jī)械制冷方式有：蒸氣壓縮式、吸收式、蒸氣噴射等。目前以蒸氣壓縮式應(yīng)用最為廣泛。下面介紹其制冷的工作原理。

在一定的壓力下，液體達(dá)到某一溫度（沸點(diǎn)）就會沸騰。液體沸騰時，吸收汽化潛熱而產(chǎn)生相變，轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡驼魵?。在同一壓力下，不同液體的沸點(diǎn)和汽化潛熱是不相同的，如在一個大氣壓力下，水的沸點(diǎn)為100℃，汽化潛熱為2256.7kJ/kg，而氟利昂12(R12)的沸點(diǎn)為-29.8℃，汽化潛熱為165kJ/kg。凡用于沸騰制冷的液體稱為制冷劑或稱為制冷工質(zhì)。在制冷技術(shù)中，制冷劑的沸騰稱為“蒸發(fā)”，其沸點(diǎn)稱為“蒸發(fā)溫度”，沸騰制冷則稱之為“蒸發(fā)制冷”。

蒸氣壓縮式制冷屬于蒸發(fā)制冷。制冷劑置于一個封閉系統(tǒng)中，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中汽化吸熱制冷，在冷凝器中放熱并重新冷凝成液態(tài)，在壓縮機(jī)的驅(qū)動下，制冷劑不斷地循環(huán)工作。

機(jī)械制冷裝置廣泛采用的主要原因在于制冷機(jī)組既能制冷又能加熱，擴(kuò)大了使用范圍；廂內(nèi)溫度可實(shí)現(xiàn)自控調(diào)節(jié)，調(diào)溫精確、可靠，調(diào)溫范圍較寬，能適應(yīng)各種不同冷藏貨物的運(yùn)輸。盡管機(jī)械制冷裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、購置及運(yùn)行費(fèi)用較高，運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲較大等間題，但迄今為止，機(jī)械制冷仍為一種可靠、有效的制冷方式。