冷庫(kù)行業(yè)有哪些制冷方式

冷庫(kù)行業(yè)有哪些制冷方式？大家對(duì)冷庫(kù)已不陌生，冷庫(kù)是通過(guò)人工制冷的方法獲取穩(wěn)定低溫環(huán)境的一類貯藏保鮮設(shè)施，它為食品安全、新鮮度提供了保障。冷庫(kù)行業(yè)制冷方式有很多種，今天我們來(lái)詳細(xì)介紹一下。

目前冷庫(kù)行業(yè)常見(jiàn)的制冷方式分為以下幾種：

1、蒸汽壓縮式制冷

原理：在蒸汽壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)中，壓縮機(jī)從蒸發(fā)器吸入低溫低壓的制冷劑蒸汽，經(jīng)壓縮機(jī)絕熱壓縮成為高溫高壓的過(guò)熱蒸汽，再壓入冷凝器中定壓冷卻，并向冷卻介質(zhì)放出熱量，然后冷卻為過(guò)冷液態(tài)制冷劑，液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥（或毛細(xì)管）絕熱節(jié)流成為低壓液態(tài)制冷劑，在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸收空調(diào)循環(huán)水（空氣）中的熱量，從而冷卻空調(diào)循環(huán)水（空氣）達(dá)到制冷的目的，流出低壓的制冷劑被吸入壓縮機(jī)，如此循環(huán)工作。

系統(tǒng)循環(huán)

焓：物質(zhì)系統(tǒng)能量的一個(gè)狀態(tài)函數(shù)。

等于工質(zhì)的內(nèi)能加上其體積與絕對(duì)壓力的乘積。

即：H=U+pV

熵：物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的一個(gè)物理量(記為S)，它表示該狀態(tài)可能出現(xiàn)的程度。在熱力學(xué)中，是用以說(shuō)明熱學(xué)過(guò)程不可逆性的一個(gè)比較抽象的物理量。孤立體系中實(shí)際發(fā)生的過(guò)程必然要使它的熵增加。

等熵過(guò)程：制冷劑在壓縮機(jī)中壓縮是等熵過(guò)程；

等壓過(guò)程：制冷劑在冷卻及冷凝過(guò)程為等壓過(guò)程;

等焓過(guò)程：制冷劑通過(guò)膨脹閥節(jié)流時(shí)，節(jié)流前后焓值相等;

等溫過(guò)程：制冷劑在蒸發(fā)器和冷凝器中沒(méi)壓力損失。

制冷四大件：壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置。

壓縮機(jī)

功能：把制冷劑蒸氣從低壓狀態(tài)壓縮至高壓狀態(tài)，創(chuàng)造了制冷劑在冷凝器中常溫液化的條件。被稱為整個(gè)裝置的“心臟”。

壓縮機(jī)分類：

冷凝器

功能：使壓縮機(jī)排出的制冷劑過(guò)熱蒸氣冷卻，并凝結(jié)為制冷劑液體，在冷凝器內(nèi)制冷劑的熱量排放給冷卻介質(zhì)。

分類：水冷式冷凝器、風(fēng)冷式冷凝器、蒸發(fā)式冷凝器。

風(fēng)冷式冷凝器：使用和安裝方便，不需要冷卻水、熱量由分機(jī)將其帶入大氣中。但同樣傳熱系數(shù)低，相對(duì)其他類型重量偏大，翅片表面會(huì)積灰是散熱能力下降，須及時(shí)清理。

蒸發(fā)器

功能：依靠制冷劑液體的蒸發(fā)來(lái)吸收冷卻介質(zhì)熱量的換熱設(shè)備，它在制冷系統(tǒng)中的任務(wù)是對(duì)外輸出冷量。

分類：滿液式（沉浸式）蒸發(fā)器、干式蒸發(fā)器。

干式蒸發(fā)器：沉浸式蛇管、殼管式、板式、噴淋式等。

節(jié)流裝置

功能

1、截流降壓：高壓常溫的制冷劑液體流過(guò)膨脹閥后，就變?yōu)榈蛪?、低溫的制冷劑液體。

2、控制制冷劑流量：膨脹閥通過(guò)感溫包感受蒸發(fā)器出口處制冷劑過(guò)熱度的變化來(lái)控制閥的開度，調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量，使其流量與蒸發(fā)器的熱負(fù)荷相匹配。

3、控制過(guò)熱度：膨脹閥具有控制蒸發(fā)器出口制冷劑過(guò)熱度的功能，即保持蒸發(fā)器的傳熱面積的充分利用，又防止壓縮機(jī)沖缸事故的發(fā)生。

分類：手動(dòng)節(jié)流閥、熱力膨脹閥、毛細(xì)管、電子膨脹閥、浮球板、固定孔板、可變孔板。

2、蒸汽吸收式制冷

工作流體

以制冷劑-吸收劑為工作流體，稱為吸收工質(zhì)對(duì)。

常用工質(zhì)對(duì)：溴化鋰-水（制冷劑是水）、氨-水（制冷劑是氨）-低沸點(diǎn)工質(zhì)是制冷劑。

裝置：吸收式制冷裝置由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、循環(huán)泵、節(jié)流閥等部件組成，工作介質(zhì)包括制取冷量的制冷劑和吸收、解吸制冷劑的吸收劑，二者組成工質(zhì)對(duì)。

優(yōu)點(diǎn)：

1、夏天需供應(yīng)冷氣，冬天需供應(yīng)暖氣的全年候空氣調(diào)節(jié)地區(qū)，最適合使用吸收式系統(tǒng)。目前美國(guó)、日本的中央空調(diào)系統(tǒng)，吸收式系統(tǒng)的約占80%以上。

2、運(yùn)轉(zhuǎn)安靜，可減少磨損至最小(除液體泵運(yùn)轉(zhuǎn)外)，故障較少、維護(hù)簡(jiǎn)單。

3、不依賴電力。

4、容量控制容易，僅需控制發(fā)生器的熱源。

5、系統(tǒng)安全性高，無(wú)爆炸。

6、系統(tǒng)滿載與輕載效果相同，當(dāng)負(fù)載改變時(shí)，只需調(diào)節(jié)發(fā)生器熱源和水循環(huán)量即可。

7、當(dāng)蒸發(fā)溫度及壓力減低時(shí)，吸收式容量?jī)H有限度地減少，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。

(2)缺點(diǎn)：

1、以水為冷媒時(shí)，無(wú)法獲得低溫（水冰點(diǎn)為0℃）。

2、操作不當(dāng)時(shí)，溴化鋰易生結(jié)晶。

3、蒸汽噴射式制冷

原理：由鍋爐供給的壓力較高的水蒸汽(稱為工作蒸汽)進(jìn)入主噴射器中,在拉瓦爾噴嘴中絕熱膨脹，利用這一高速汽流不斷從蒸發(fā)器中抽汽，在其中保持較高的真空，即較低的蒸發(fā)壓力。從制冷裝置來(lái)的冷水，經(jīng)節(jié)流減壓后進(jìn)入蒸發(fā)器，其中一部分蒸發(fā)并吸收其余水的熱量而使之溫度降低。

降溫后的冷水由泵輸出，供給冷量之后反復(fù)使用。在噴射器中的工作蒸汽連同從蒸發(fā)器中抽吸的蒸汽，一起流經(jīng)擴(kuò)壓管使壓力升高到冷凝壓力（仍為真空），進(jìn)入冷凝器中與冷卻水直接接觸并凝結(jié)于冷卻水中。冷凝器中的不凝性氣體用一兩級(jí)輔助噴射器抽除，以使冷凝器保持一定的真空度。圖中的冷凝器稱為混合式冷凝器。蒸汽噴射式制冷機(jī)也可使用管殼式冷凝器，這時(shí)進(jìn)入冷凝器中的水蒸汽通過(guò)傳熱管被冷卻并冷凝成水，凝結(jié)水即可用冷卻水泵注入鍋爐中，重復(fù)使用。

4、吸附式制冷

原理：一定的固體吸附劑對(duì)某種制冷劑氣體具有吸附作用，且吸附能力隨吸附劑溫度的改變而不同。通過(guò)周期性地冷卻和加熱吸附劑，使之交替吸附和解吸。解吸時(shí)，釋放出制冷劑氣體，并使之冷凝為液體；吸附時(shí)，制冷劑液體蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷作用。

按吸附機(jī)理分類：物理吸附式制冷、化學(xué)吸附式制冷。

原理：吸附式制冷基本結(jié)構(gòu)由太陽(yáng)能集熱器、冷凝器、儲(chǔ)液器、蒸發(fā)器和閥門五個(gè)模塊組成。吸附式制冷系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制為：在白天，集熱器溫度隨著氣溫的升高而升高，制冷劑蒸發(fā)集熱器中壓力升高，氣體進(jìn)入冷凝器并冷凝、制成液體；在晚上，溫度降低，吸附劑會(huì)吸收制冷劑蒸汽，蒸發(fā)器中壓力降低，于是會(huì)有更多液體氣化，蒸發(fā)中吸收熱量降溫。

5、熱電制冷

熱電制冷是利用熱電效應(yīng)(即帕爾帖效應(yīng))的一種制冷方法——又稱溫差電制冷、半導(dǎo)體制冷。

1834年法國(guó)物理學(xué)家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲，在將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負(fù)極上，通電后，發(fā)現(xiàn)一個(gè)接頭變熱，另一個(gè)接頭變冷，即兩個(gè)接頭處分別發(fā)生了吸放熱現(xiàn)象。

熱電效應(yīng)的大小取決于兩種材料的熱電勢(shì)，純金屬材料的熱電勢(shì)很小，常用熱電勢(shì)較高的半導(dǎo)體材料來(lái)做小型熱電制冷器。

陶瓷平板型一級(jí)半導(dǎo)體制冷組件

一對(duì)N、P熱電偶產(chǎn)生的制冷量很小，實(shí)際的熱電制冷裝置是將許多熱電偶組成熱電堆使用。

原理：電荷載體在不同的材料中處于不同的能量級(jí)，在外電場(chǎng)的作用下，電荷載體從高能級(jí)的材料向低能級(jí)的材料運(yùn)動(dòng)時(shí)，便會(huì)釋放出多余的能量。反之，電荷載體從低能級(jí)的材料向高能級(jí)的材料運(yùn)動(dòng)時(shí)，需從外界吸收能量。能量在不同材料的交接面以熱的形式放出或吸收。

6、磁制冷、聲制冷

磁制冷：基于“磁熱效應(yīng)”（MCE）的磁制冷是傳統(tǒng)的蒸汽循環(huán)制冷技術(shù)的一種有希望的替代方法。在有這種效應(yīng)的材料中，施加和除去一個(gè)外加磁場(chǎng)時(shí)磁動(dòng)量的排列和隨機(jī)化引起材料中溫度的變化，這種變化可傳遞給環(huán)境空氣中。

聲制冷：基于所謂的熱聲效應(yīng)，熱聲效應(yīng)機(jī)理可以簡(jiǎn)單的描述為在聲波稠密時(shí)加入熱量，在聲波稀疏時(shí)排出熱量，則聲波得到加強(qiáng)；反之聲波稠密時(shí)排出熱量，在聲波稀疏時(shí)吸入熱量，則聲波得到削弱。當(dāng)然，實(shí)際的熱聲理論遠(yuǎn)比這復(fù)雜的多。