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（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，再次進入蒸發(fā)器吸熱汽化，達到循環(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、冷庫壓縮機和節(jié)流閥，是制冷系統(tǒng)中必不可少的四大件，這當中蒸發(fā)器是輸送冷量的設備。

制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量實現(xiàn)制冷。

壓縮機是心臟，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備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質帶走。

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)分為高壓側和低壓側兩大部分。

實際冷庫制冷系統(tǒng)中，除上述四大件之外，還有一些輔助設備，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，它們是為了提高運行的經(jīng)濟性，可靠性和安全性而設置的。

單級蒸汽冷庫壓縮制冷系統(tǒng)，是由制冷壓縮機、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)器一般都是采用機械壓縮式的制冷裝置，其基本的元件共有四件：壓縮機、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）。壓縮機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，實現(xiàn)對房間溫度進行調(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)轉化的過程，稱為液化，會放出熱量；反之，從液態(tài)向氣態(tài)轉化的過程，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，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，重新進入了壓縮機。如此循環(huán)往復，空調(diào)就可以連續(xù)不斷的運轉工作了。

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有關，大家知道，在山頂上煮雞蛋很難煮熟，而用高壓鍋做飯時，魚和肉等食品很快就能做熟，這是因為隨著壓力的升高，水的飽和溫度（通常叫做沸點）也升高。所以，在大氣壓低于標準大氣壓的情況下，水的沸點低于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第二定律。它是通過消耗機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)展和科學技術的進步，其技術已經(jīng)在國民經(jīng)濟的各個領域（如國防、交通、化工、機械制造、航空、儀表、電子、醫(yī)藥、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)等）得到了極大的應用和普及，成為促進生產(chǎn)發(fā)展，提高工藝水平及完善科學研究的重要條件。

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

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)濟發(fā)達地區(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年能源危機以來，人們開始利用各種技術手段力圖轉變空調(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)生化學反應，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，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氣體是溫室效應氣體，導致了全球氣候變暖。這些問題都已引起了整個世界的關注，這也為我們進一步完善和發(fā)展空調(diào)技術提出了更高的要求。目前在技術改進上，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

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，制冷技術已經(jīng)幾乎滲透到各個生產(chǎn)技術、科學研究領域，并在改善人類的生活質量方面發(fā)揮巨大作用。生活中，制冷廣泛用于食品冷加工、冷貯藏、冷藏運輸，適性空氣調(diào)節(jié)，體育運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，對材料進行低溫處理，利用低溫進行零件間的過盈配合等；農(nóng)牧業(yè)中，對農(nóng)作物的種子進行低溫處理等；建筑工程中，利用制冷實現(xiàn)凍土開采土方；現(xiàn)代醫(yī)學也離不開制冷，深低溫冷凍骨髓和外周血干細胞、手術中的低溫麻醉等；制冷技術還在尖端科學領域如微電子技術、新型材料、宇宙開發(fā)、生物技術的研究和開發(fā)中起著舉足輕重的作用。

可以說，現(xiàn)代技術進步是伴隨著制冷技術發(fā)展起來的。 技術是在人類歷史過程中發(fā)展著的勞動技能、技巧、經(jīng)驗和知識，它包括人類技術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。

理論上技術屬于社會物質財富和創(chuàng)造物質財富的實踐領域，是勞動技能，生產(chǎn)經(jīng)驗和科學知識的物化形態(tài)。工具的使用使人與自然關系發(fā)生了本質的變化，它們決定了人類的生產(chǎn)結構和發(fā)展方式。

技術是構成社會生產(chǎn)力的重要部分，技術進步帶動了人類的發(fā)展，進入工業(yè)時代以來，科學技術創(chuàng)造了高度發(fā)達的物質文明。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，極大擴展了勞動對象的范圍，大大提高了勞動者的文化技術水平。

技術進步給人類的生產(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。

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

2 制冷技術與其負面效應 2.1 技術與人類 在人與自然和社會的相互作用中，人是處于主導地位的，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)展是構建在自然系統(tǒng)對人類活動的支撐和限制基礎上的。技術活動的主體是人，客體是自然和社會，技術有明確的實用目的，它是人類進行生產(chǎn)活動、文化活動及社會活動的中介，而作為中介的技術活動必然導致“正反”雙重后果。

早在兩個世紀前，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，自然界都報復了我們。

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

20世紀是技術飛速發(fā)展的時代，但是20世紀的技術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)境帶來了深重的災難。

從歷史來看，制冷技術發(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，當出現(xiàn)了CFCS和HCFCS制冷劑（即氟里昂）后，出于安全性的考慮，當機立斷，實現(xiàn)了重大的第一次轉軌，進入了制冷技術發(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，一把保護傘，將太陽輻射中的有害部分阻擋在大氣層之外，實際上可以說，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。其結果是，將嚴重損害動植物的基本結構，降低生物生產(chǎn)量，導致氣候和生態(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。在一定范圍內(nèi)，水冰中鹽的成分越多，則融點越低。實驗證明，當加入食鹽的質量為水冰質量的29%時，其混合物的融點可達到最低值-21.2℃.若再增加鹽分，則融點不再下降。通常是根據(jù)冷藏貨物的運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，運行費用低，但是普通水（鹽）冰單位質量的吸熱量較小，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輸。

干冰制冷裝置簡單、投資和運行費用較低、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，干冰升華易引起結霜；CO2氣體過多則將導致水果、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，故實際應用較少。

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行制冷。運輸前先將廂內(nèi)冷板中的蓄冷劑進行“充冷”，使其冷卻凍結，然后在運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”。

冷板制冷裝置的結構型式分為整體式和分體式。整體式的動力裝置、制冷機組和蓄冷板等，均置干車上；分體式在車上僅裝有制冷機組和蓄冷板。停車時，利用地固動力裝置驅動制冷機組對蓄冷板“充冷”。實際應用中多采用后者。常用蓄冷劑均為低融點共晶溶液，其融點通常比廂內(nèi)適溫低10℃左右。當運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，冷板制冷的應用發(fā)展較快，已成為僅次于機械制冷的制冷方式。

4.液氮制冷

液氮制冷就是利用液氮汽化吸熱進行制冷。在大氣壓力下，液氮的沸點為-196℃，汽化潛熱為200kJ/kg。氮氣的比熱為1.05kJ/(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，液氮沸點低，且是制氧的副產(chǎn)品，因而得到了較廣泛的應用。

液氮制冷裝置結構簡單、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，并且氮氣對食品保鮮、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.機械制冷

機械制冷方式有：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，液體達到某一溫度（沸點）就會沸騰。液體沸騰時，吸收汽化潛熱而產(chǎn)生相變，轉變?yōu)轱柡驼魵狻Ｔ谕粔毫ο?，不同液體的沸點和汽化潛熱是不相同的，如在一個大氣壓力下，水的沸點為100℃，汽化潛熱為2256.7kJ/kg，而氟利昂12(R12)的沸點為-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。在制冷技術中，制冷劑的沸騰稱為“蒸發(fā)”，其沸點稱為“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)，在壓縮機的驅動下，制冷劑不斷地循環(huán)工作。

機械制冷裝置廣泛采用的主要原因在于制冷機組既能制冷又能加熱，擴大了使用范圍；廂內(nèi)溫度可實現(xiàn)自控調(diào)節(jié)，調(diào)溫精確、可靠，調(diào)溫范圍較寬，能適應各種不同冷藏貨物的運輸。盡管機械制冷裝置結構比較復雜、購置及運行費用較高，運轉噪聲較大等間題，但迄今為止，機械制冷仍為一種可靠、有效的制冷方式。