中吸取热量，向环境排放热量。制冷剂一系列状态变化过程的综合为
制冷循环。为了实现制冷循环，必须消耗能量。所消耗能量的形式可
以是机械能、电能、 热能、太阳能或其它可能的形式。
1.2 人工制冷及其基本方法
? １.相变制冷
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即利用物质相变的吸热效应实现制冷。如冰融化时要吸取 80
kcal/kg 的熔解热；氨在１标准大气压下汽化时要吸取 327kcal/kg 的
制冷与空调技术基础知识
1 制冷与空调技术概述
? 1.1制冷的基本概念
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1.“制冷”的定义
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制冷作为一门科学是指用人工的方法在一定时间和一定空间内
将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持这个
低温。这里所说的“冷”是相对于环境而言的，灼热的铁放在空
气中，通过辐射和对流向环境传热，逐渐冷却到环境温度。它是
物质的物理变化来实现的，人们把这些物质叫做制冷剂或制冷工质。
制冷剂在制冷系统中不断的进行各种状态变化，即处于各种不同的热
力状态。用来描述制冷剂热力状态的各种物理量称为热力工作状态参
数，简称状态参数。状态参数有：温度（ T）、压力（P）、质量
（m）、密度（ρ）、焓（H）、熵（S）、内能（U）、质量体积
水在一个标准大气压下的冰点为 0度，沸点为100度，其间分100等份，
每一等份为摄氏1度，记做1℃。摄氏温标制为十进制，简单易算。相
应的温度计为摄氏温度计。按照国际规定，当温度在零上时，温度数
值前面加“+”号（可省略）；当温度在零下时，温度数值前面加“－”
（不可省略）。
? 两种温标制之间的换算关系如下：
Ｐ型）组成的直流闭合电路，则有明显的珀尔帖效应，且冷热端无相
互干扰。半导体制冷就是利用半导体的温差电效应实现制冷。
半导体制冷原理
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5.涡流管制冷
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法国人兰克在1933年发明一种装置（涡流管），可以使压缩气体
产生涡流，并将气流分成冷、热两部分。涡流管装置由喷嘴、涡流室、
孔板、管子和控制阀组成。涡流室将管子分为冷端、热端两部分。喷
? T=（273+t ）（K） t =(T-273) (℃)
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测量温度的温度计的种类很多，制冷工程中常用的温度计有玻璃
温度计、热电偶式温度计、电接点式温度计、电阻式温度计和半导体
式温度计等。
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2 .压力
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压力是指单位面积上所受到的垂直作用力，物理学中称为压强
（P），在热力工程上称为压力。压力单位是帕［斯卡］（ Pa），在工
压力。如果压力表指在 -0.1Mpa时，说明该容器内已处于真空状态。
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容积内压力比外界大气压低的程度称为真空度。
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2)绝对压力。以绝对零压力线（绝对真空）为测量基点测得的压
汽化潜热；干冰在１标准大气压下升华要吸取 137kcal/kg 的热量，
其升华温度为－78.9℃。目前干冰制冷常被用在人工降雨和医疗上。
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2. 液体汽化制冷
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液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。在
一定压力下液体汽化时，需要吸收热量，该热量称为液体的汽化潜热。
液体所吸收的热量来自被冷却对象，使被冷却对象温度降低，或者使
程应用时，帕的值太小，而是以它的 106倍作常用单位，称为 “兆帕”，
用“MPa”表示。1 Mpa=106Pa。
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1)真空度。真空是指某一空间单位体积中气体分子数目减少到其
压力低于标准大气压的气体状态。完全没有物质的“绝对真空”是不
存在的。
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真空度是表示真空程度的物理量。如果在一个封闭的容器上接一
只压力表，当表针指0Pa，说明容器内的压力恰好等于当时当地的大气
它维持低于环境温度的某一温度。
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液体汽化制冷。
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3.气体绝热膨胀制冷
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利用气体通过节流阀或膨胀机绝热膨胀时，对外输出膨胀功，
同时温度降低，达到制冷的目的。与液体汽化式制冷相比，气体膨胀
制冷是一种没有相变的制冷方式，所采用的工质主要是空气。此外，
根据不同的使用目的，工质也可以是 CO2，O2，N2，He或其它理想
气体。
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4.半导体制冷
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半导体制冷又称热电制冷或温差电制冷。半导体制冷的依据是珀
尔帖效应，即：两种不同金属组成的闭合电路中接上一个直流电源时，
则一个接合点变冷，另一个接合点变热。但是纯金属的珀尔帖效应很
弱，且热量通过导线对冷热端有相互干扰，而用两种半导体（Ｎ型和
较低的温度；外层气体吸收能量，动能增加，又因为与管壁摩擦，将
部分动能变成热能，使得从控制阀流出的气体具有较高的温度。由此 可见，涡流管可以同时获得冷、热两种效应。用控制阀控制热端管子
中气体的压力，从而控制冷、热两股气流的流量及温度。
2热力学基础知识
? 2.1热力状态参数
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在电冰箱、空调器中多采用物理方法制冷。物理方法制冷是应用
自发的传热降温，属于自然冷却，不是制冷。制冷就是从物体或
流体中取出热量，并将热量排放到环境介质中去，以产生低于环
境温度的过程。
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2.制冷机
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机械制冷中所需机器和设备的总合称为制冷机。
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3.工质
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制冷机中使用的工作介质称为制冷工质，即制冷剂。制冷剂在制
冷机中循环流动，同时与外界发生能量交换，即不断地从被冷却对象
嘴沿涡流室切向布置，孔板在涡流室与冷端管子之间，热端管子出口
处装控制阀，管外为大气。经过压缩并冷却到常温的气体进入喷嘴， 在喷嘴中膨胀并加速到音速，从切线方向射入涡流室，形成自由涡流。
自由涡流的旋转角速度离中心越近就越大。由于角速度不同，在环形 气流的层与层之间产生摩擦，内层气体失去能量，从孔板流出时具有
（v）、比热容(C)等。
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1.温度
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温度是表征物体冷、热程度的物理量，是物体冷热程度的量度。
所有的气体、液体、固体都具有热。热度的数量表示叫做温度。为了
使温度的测量一致，需要有衡量温度的标尺（称作温标）规定测量温 度的基点和单位。目前，在日常生活和制冷技术中常用的是热力学温
标T( K )、和摄氏温标（℃）两种。
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1)热力学温标T。热力学温标又称开尔文温标或绝对温标，单位
是K。它规定将纯净的水在一个标准大气压下的冰点定为 273.16K，
沸点为373.16K，其间分100等份，每一等份为开氏1度，记做1K。
在热力学中规定，当物体内部分子的运动终止，其热力学温度为 0度，
即T=0K 。
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2)摄氏温标t 。摄氏温标又称国际温标，单位是 ℃。它是以纯净