概述

利用外界能量使熱量從溫度較低的物質(zhì)（或環(huán)境）轉(zhuǎn)移到溫度較高的物質(zhì)（或環(huán)境）的系統(tǒng)叫制冷系統(tǒng)。

制冷系統(tǒng)可分為蒸氣制冷系統(tǒng)、空氣制冷系統(tǒng)和熱電制冷系統(tǒng)。

其中蒸氣制冷系統(tǒng)又可分為蒸氣壓縮式、蒸氣吸收式和蒸氣噴射式。

工業(yè)冷水機(jī)一般采用單級蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，是由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器四個基本部件組成。

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。

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)過壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)四個基本過程完成一個制冷循環(huán)。

制冷系統(tǒng)四大件

壓縮機(jī)

壓縮機(jī)是制冷循環(huán)的動力，它由電動機(jī)拖動而不停地旋轉(zhuǎn)，它除了及時抽出蒸發(fā)器內(nèi)蒸氣，維持低溫低壓外，還通過壓縮作用提高制冷劑蒸氣的壓力和溫度，創(chuàng)造將制冷劑蒸氣的熱量向外界環(huán)境介質(zhì)轉(zhuǎn)移的條件。即將低溫低壓制冷劑蒸氣壓縮至高溫高壓狀態(tài)，以便能用常溫的空氣或水作冷卻介質(zhì)來冷凝制冷劑蒸氣。

冷凝器

冷凝器是一個熱交換設(shè)備，作用是利用環(huán)境冷卻介質(zhì)(空氣或水)，將來自壓縮機(jī)的高溫高壓制冷蒸氣的熱量帶走，使高溫高壓制冷劑蒸氣冷卻、冷凝成高壓常溫的制冷劑液體。值得一提的是，冷凝器在把制冷劑蒸氣變?yōu)橹评鋭┮后w的過程中，壓力是不變的，仍為高壓。

節(jié)流元件

高壓常溫的制冷劑液體不能直接送入低溫蒸發(fā)器、根據(jù)飽和壓力與飽和溫度——對應(yīng)原理，降低制冷劑液體的壓力，從而降低制冷劑液體的溫度。將高壓常溫的制冷劑液體通過降壓裝置——節(jié)流元件，得到低溫低壓制冷劑，再送入蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)。在日常生活中的冰箱、空調(diào)常用毛細(xì)管作為節(jié)流元件[4] 。

蒸發(fā)器

蒸發(fā)器也是一個熱交換設(shè)備。

節(jié)流后的低溫低壓制冷劑液體在其內(nèi)蒸發(fā)(沸騰)變?yōu)檎魵?，吸收被冷卻物質(zhì)的熱量，使物質(zhì)溫度下降，達(dá)到冷凍、冷藏食品的目的。

在空調(diào)器中，冷卻周圍的空氣，達(dá)到對空氣降溫、除濕的作用。

蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度越低，被冷卻物的溫度也越低。

在冰箱中一般制冷劑的蒸發(fā)溫度調(diào)整在-26℃~-20℃，在空調(diào)器中調(diào)整在5℃~8℃。

制冷循環(huán)原理

在制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器、冷凝器、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，制冷劑在其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)做功所轉(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)際制冷系統(tǒng)中，除上述四大件之外，常常有一些輔助設(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。