最常见的压缩机制冷

一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。

黑科技

压缩机制冷现在非常普遍，今天，温格老刘就带您一起了解即将应用在制冷领域还有那些“黑科技”带您看看不一样的技术！

1一、半导体制冷：

半导体制冷又称电子制冷，或者温差电制冷，是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法。

优缺点：

优点：

1、不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。

2、半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。

3、半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。

4、半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。

5、半导体制冷片的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可

缺点：

1、半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。

2、半导体制冷片的反向使用就是温差发电，半导体制冷片一般适用于中低温区发电。

2二、二氧化碳制冷：

CO2常温常压下是气态，在常温一定压力下可以凝结成液体（乃至固体），压力撤销后迅速蒸发（升华），带走大量热，达到降温的目的。

（一）CO2制冷剂具有的主要优势

1．CO2是天然物质，ODP=0，GWP=1。使用CO2作为制冷工质，对大气臭氧层没有破坏作用，可以减少全球温室效应，来源广泛，勿需回收，可以大大降低制冷剂替代成本，节约能源，从根本上解决化合物对环境的污染问题，具有良好的经济性。

2．CO2安全无毒、不可燃，并具有良好的热稳定性，即使在高温下也不会分解出有害的气体。万一泄漏对人体、食品、生态都无损害。

3．CO2具有与制冷循环和设备相适应的热物性。分子量小，制冷能力大，0℃的单位制冷量比常规制冷剂高5～8倍，因而对于相同冷负荷的制冷系统，压缩机的尺寸可以明显减小，重量减轻，整个系统非常紧凑；润滑条件容易满足，对制冷系统常见材料无腐蚀，可以改善开启式压缩机的密封性能，减少泄漏。

（二）CO2制冷剂存在的主要缺点及分析

1．CO2临界压力较高（7.38MPa），因此CO2跨临界制冷循环的工作压力较传统的亚临界两相制冷循环的工作压力高得多，约为传统制冷工质CFC或HCFC系统压力的６～８倍。

2．CO2单级压缩跨临界循环的性能系数COP比相同温度条件下的R12、R22、R134a等常规制冷剂的制冷性能系数都低。针对CO2制冷循环性能系数低的缺点，学者们经研究探索发现，完全可以通过完善系统循环方式、优化系统设备来解决，如采用双级压缩和采用膨胀机回收一部分膨胀功的措施加以改善，来提高制冷循环效率。有理论分析表明，采用膨胀机CO2跨临界循环的效率要高于常规制冷工质的节流膨胀循环。

3三、磁制冷技术磁制冷作为一项高新绿色制冷技术，与传统压缩制冷相比具有如下竞争优势：无环境污染：由于工质本身为固体材料以及可用水来作为传热介质，消除了因使用氟利昂、氨及碳氢化合物等制冷剂所带来的破坏臭氧层、有毒、易泄漏、易燃、易爆等损害环境的缺陷；高效节能：磁制冷的效率可达到卡诺循环的30%~60%，而气体压缩制冷一般仅为5%~10%，节能优势显著；易于小型化：由于磁工质是固体，其熵密度远远大于气体的熵密度，因而易于做到小型化；稳定可靠：由于无需压缩机，运动部件少且转速缓慢，可大幅降低振动与噪声，可靠性高，寿命长，便于维修。

磁制冷就是利用磁热效应，又称磁卡效应(Magneto—Caloric Efect，MCE)的制冷。磁热效应是指磁制冷工质在等温磁化时向外界放出热量，而绝热去磁时温度降低，从外界吸收热量的现 象，这和气体的压缩一膨胀过程中所引起的放热一吸热的现象相似。

优点：无氟、环保、节能、无噪音、能效是压缩机制冷技术的4倍

缺点：成本高、价格高

4四、全空气制冷

全空气空调系统用于消除室内显热冷负荷与潜热冷负荷的全空气系统。不需要任何制冷剂，依靠空气制冷制热。该系统中空气必须经冷却和去湿处理后送入室内。至于房间的采暖可以用这同一套系统来实现，即在系统内增设空气加热和加湿（也可以不加湿）设备；也可以用另外采暖系统来实现。集中式全空气空调系统是用得最多的一种系统形式，尤其是空气参数控制要求严格的工艺性空调大多采用这种系统。

优点：环保、舒适

缺点：能耗大、一次性投资高

5五、核制冷-同位数制冷

氦-3是氦的同位素，含有两个质子和一个中子。它有许多特殊的性质。根据稀释制冷理论，当氦-3和氦-4以一定的比例相混合后，温度可以降低到无限接近绝对零度。在温度达到2.18k以下的时候，液体状态的氦-3还会出现“超流”现象，即没有黏滞性，它甚至可以从盛放它的杯子中“爬”出去。然而，当前氦-3最被人重视的特性还是它作为能源的潜力。氦-3可以和氢的同位素发生核聚变反应，但是与一般的核聚变反应不同，氦-3在聚变过程中不产生中子，所以放射性小，而且反应过程易于控制，既环保又安全，但是地球上氦-3的储量总共不超过几百公斤，难以满足人类的需要。科学家发现，虽然地球上氦-3的储量非常少，但是在月球上，它的储量却是非常可观的。

6六、黑体制冷

辐射冷却材料，未来地球建筑的防热外衣。空调耗能占到了美国建筑物能源消耗的15%左右；创纪录的高温日数还会在未来几十年继续上升。这两个事实指向一个难题：在逐渐变暖的世界，我们如何在减少能源消耗的同时还能冷却工作和生活环境？

美国斯坦福大学的研究人员认为，部分解决方案是让吸热建筑材料能吸收阳光并将热能发散到外层空间。这一辐射冷却概念起源于上世纪80年代，工程师发现拥有金属涂层的材料可以从建筑物上吸热，并畅通无阻地将热量辐射至地球大气层外。

但辐射冷却从来没有真正应用过，没有人能制造出这样一种材料。为了解决这个问题，斯坦福大学研究团队创建了一种非常有效的“镜面”。这种材料由二氧化铪和二氧化硅以及一层银、钛和硅构成的基层组成，能够反射97%的太阳光。二氧化硅原子表现得像个小天线，在帆板一侧吸收空气中的热，另一侧则释放出热量。这种材料的辐射波长在8纳米到13纳米之间。对这些波长来说，地球大气层简直就是透明的，所以热量可以耗散到太空中，而非加热建筑物周围的空气。即使阳光直射，直径20厘米的硅片冷却器也能将温度降低到比周围空气低5摄氏度。

优点：零能耗、零噪音、零污染、安装简单

未来有可能取代我们压缩机制冷技术的可能是“黑体制冷”，如果该项技术能应用到市场对于人类是一项重大的发明。