制冷發(fā)展簡史
1800年人們發(fā)現(xiàn)冰/雪和鹽混合時具有制冷效應(yīng),能夠大幅度降低水溫,使水結(jié)冰。
1834年英國人波爾金斯制成第一臺使用乙醚作為制冷劑的壓縮式制冷機(jī)。
1873年德國人林杰發(fā)明了氨制冷機(jī)。
1876年甲醚被用于制冷劑用來從阿根廷到法國運(yùn)輸肉類。
19世紀(jì)末隨著機(jī)械制冷技術(shù)不斷成熟,產(chǎn)生大量可應(yīng)用的制冷劑如氨水、二氧化碳、二氧化硫、氯甲烷以及烴類。
20世紀(jì)初Start制冷技術(shù)開始進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用,而當(dāng)時已經(jīng)開發(fā)的制冷劑工作壓力較高且大多數(shù)均具有毒性和可燃性。
1928年一種新型的制冷劑(二氯二氟甲烷)在美國合成成功,它不可燃,且具有低的毒性,工作壓力低,屬于人們期望的理想的制冷劑。
1931年杜邦公司開始大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)這種新合成的制冷劑,氟利昂家族從此誕生了。
1930-1950年制冷劑家族以及大型商用空調(diào)獲得了飛速的發(fā)展。
1988年蒙特利爾協(xié)議,締約國就限制使用對大氣臭氧層具有破壞作用的制冷劑達(dá)成了協(xié)議并規(guī)定了具體的行動時間表。
制冷劑狀態(tài)變化
1、水也是制冷劑的一種,制冷循環(huán)極熱或放熱利用的正是物質(zhì)相態(tài)轉(zhuǎn)變時需要吸收或放出的巨大的熱量,因?yàn)檎l在正常壓力下飽和溫度較高,不能吸收通常溫度下室內(nèi)的熱量,所以不常用。
2、而R22在正常壓力(70PSIG),其蒸發(fā)溫度為(4.5℃),且單位溶劑制冷能力較強(qiáng),對于人類理想的舒適溫度21-27℃來說,是非常理想的冷源。
3、與誰的性質(zhì)類似,對于R22來說,在(70PSIG)壓力下,飽和溫度為(4.5℃),故此在此壓力下蒸發(fā)過程制冷劑溫度,恒定為(4.5℃),蒸發(fā)過程首先是飽和液體狀態(tài)。在(70PSIG)壓力下,如果R22的溫度低于4.5℃,其一定處于也太,且溫度低于飽和點(diǎn),我們稱其為過冷液體。如果R22的溫度高于4.5℃,其一定處于氣態(tài),且溫度高于飽和點(diǎn),我們稱其為過熱氣體。
4、為實(shí)現(xiàn)制冷劑在溫度相對較高的冷凝器一側(cè)的冷凝散熱,唯有通過升高制冷劑的壓力來提高其飽和溫度,使其高于室外環(huán)境溫度從而實(shí)現(xiàn)散熱冷凝過程。
臭氧層因素
臭氧層是大氣中具有微腥臭的淺藍(lán)色氣體,主要集中在距地面20-25KM的平流層內(nèi),它是地球的保護(hù)傘,阻擋了99%的紫外線輻射,使地球生物免受紫外線的傷害。
臭氧層濃度每降低1%,紫外線的輻射量就增加2%,皮膚癌患者就增加7%,白內(nèi)障的患者增加0.6%,紫外線還會破壞職務(wù)的光合作用和授粉能力,最終降低農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。
氟利昂在太陽紫外線的照射下會分解出氯原子,氯原子會奪取臭氧分子而是臭氧變成普通氧。 溫濕效應(yīng):溫室氣體主要指大氣中的CO2、CH4、Ar、O3等也包括制冷劑中CFC,它可以讓短波太陽光幾乎不受阻擋的通過,而把地球表面反射出來的長波輻射擋住,使地球表面保持了一定溫度,但是過量的溫室氣體排入大氣中,會增強(qiáng)地球表面的溫室效應(yīng),影響了氣溫和降雨量,導(dǎo)致氣候變暖,海平面升高。
制冷量及制冷循環(huán)
1、冷量無法制造,其本質(zhì)是熱量的遷移。制冷循環(huán)就是實(shí)現(xiàn)將熱量從空調(diào)房間移到另外一個能夠容納并稀釋此部分熱量的空間的過程。實(shí)現(xiàn)此部分循環(huán)的同時要消耗一定量的功,并且這種熱量傳遞過程是在一個閉式系統(tǒng)內(nèi)周期性的重復(fù)進(jìn)行。
吸熱和放熱過程是利用流體在不同的壓力對應(yīng)的不同的飽和溫度下相態(tài)變化過程對應(yīng)的吸熱和放熱特性(流體的焓發(fā)生改變,相態(tài)改變過程熱量傳遞相對于僅僅溫度改變來說是巨大的)。
2、制冷循環(huán)(飽和蒸汽壓縮式制冷循環(huán)),飽和蒸汽壓縮式制冷循環(huán)式建立在逆卡諾循環(huán)基本原理之上,它利用壓縮機(jī)和鹵族元素衍生物類型的制冷劑(飽和蒸汽狀態(tài))或有機(jī)/無機(jī)化合物。采用壓縮機(jī)使氣態(tài)制冷劑增壓,故稱為蒸汽壓縮式制冷。
能夠運(yùn)用此制冷循環(huán)的制冷劑的范圍非常之寬,可以根據(jù)組合的電氣特性,可實(shí)現(xiàn)中高效制冷。目前市場上運(yùn)用最為廣泛的壓縮技術(shù)就是通過此循環(huán)實(shí)現(xiàn)的,也是目前世界范圍內(nèi)運(yùn)用最為廣泛的制冷循環(huán),運(yùn)用不同廠商的絕大多數(shù)機(jī)型。