實(shí)用制冷空調(diào)講座

1、實(shí)用制冷空調(diào)講座設(shè)計(jì)、維護(hù)人員都適用的從書(shū)（制冷編）舉例解釋P-h圖與制冷系統(tǒng)2002年9月12日·13日（社）日本冷凍空調(diào)學(xué)會(huì) 近畿地區(qū)事業(yè)推進(jìn)委員會(huì)第1章 蒸氣壓縮式制冷循環(huán)基礎(chǔ)11冷凍裝置與制冷循環(huán)在制冷方法上,現(xiàn)在應(yīng)用最多的是蒸氣壓縮式制冷法，即利用液體的汽化熱進(jìn)行制冷的方法。圖1.1表示了蒸氣壓縮式制冷循環(huán)。在蒸發(fā)器內(nèi)冷媒從被冷卻物吸收熱量，變成蒸氣，從而產(chǎn)生了冷卻效果。蒸發(fā)形成的蒸氣被壓縮機(jī)吸入、壓縮成為高溫高壓的過(guò)熱蒸氣，然后流進(jìn)冷凝器。在冷凝器被空氣或冷卻水冷卻，產(chǎn)生冷凝液化，然后流進(jìn)接液器（一般冷凍機(jī)上都配有，但空調(diào)上幾乎不用）。通過(guò)膨脹閥時(shí)被逐步膨脹，壓力降低，然

2、后再次進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)，冷卻被冷卻物。所以膨脹閥在起調(diào)節(jié)作用的同時(shí)還要保持冷凝壓力處于所設(shè)定的數(shù)值。即冷媒在流經(jīng)膨脹閥時(shí)，由于阻力作用，冷凝器與蒸發(fā)器間保持著壓差。就這樣冷媒通過(guò)反復(fù)的蒸發(fā)、壓縮、冷凝、膨脹，將蒸發(fā)器吸收的熱量通過(guò)冷凝器排到大氣或冷卻水中，從而將熱量由低溫部傳到高溫部。將這種冷媒流動(dòng)一周稱(chēng)為制冷循環(huán)。熱泵時(shí)的循環(huán)同圖1.1完全相同，只是冷凝壓力和蒸發(fā)壓力同作為冷凍機(jī)工作時(shí)不一樣。即冷凝壓力必須提高到所需加熱溫度水平。另外蒸發(fā)壓力是這樣定下來(lái)的，即對(duì)應(yīng)于能夠從大氣、排熱、排水、井水等熱源吸收熱量的蒸發(fā)溫度下的壓力。1. 2壓縮行程壓縮機(jī)壓縮冷媒蒸氣時(shí),蒸氣壓力增大,同時(shí)溫度升高。假

3、如壓縮過(guò)程中不對(duì)外散熱，冷媒蒸氣具有的能量比壓縮前多增加了壓縮功。把這種壓縮稱(chēng)為絕熱壓縮。在理想的制冷循環(huán)中壓縮是當(dāng)作絕熱壓縮處理的。 現(xiàn)設(shè)絕熱壓縮前的冷媒蒸氣比焓為h1（kJkg），絕熱壓縮后的冷媒蒸氣比焓為h2（kJkg），冷媒流量為qm（kgh），壓縮功為P（kJh）圖1.1蒸氣壓縮式制冷循環(huán)Pqm（h2h1）（1）(1) 式中的能量就是每小時(shí)所需的。下面以KW單位來(lái)表示（1）式，則為Pqm（h2h1）3600（kW）（2） 實(shí)際壓縮時(shí)壓縮機(jī)的效率不是100%，所以所需的輸入功大于計(jì)計(jì)算出來(lái)的值。另外，絕熱壓縮時(shí)壓力P與比容V的關(guān)系表示如下 式中K稱(chēng)為絕熱指數(shù)。根據(jù)以上，可以求出壓縮機(jī)所

4、做的壓縮功。對(duì)1Kg冷媒所做的壓縮功為式中：P 1 ：吸氣壓力（Pa） P 2 ：排氣壓力（Pa） V1 ：進(jìn)口蒸氣比容（m3/Kg） 溫度上升用下式表示： 式中：T 2 ：排氣溫度（K） T 2 ：吸氣溫度（K） K值增大，在同一吸氣溫度下， 排氣溫度升高?？諝?、氨氣的溫升較大，而冷媒的溫升一般較少。K值是定壓比熱與定容比熱之比：與絕熱壓縮相反,實(shí)際上壓縮機(jī)氣缸被水或空氣所冷卻,所以稱(chēng)為非絕熱壓縮。壓力與比容的關(guān)系如下式所示：所以，壓縮行程所做的功與（4）式相對(duì)，最終為： （n稱(chēng)為非絕熱系數(shù)）1 3冷凝行程壓縮行程中成高溫高壓狀態(tài)的冷媒氣流進(jìn)冷凝器，在此被空氣或水冷卻，放出冷凝熱，變成液體。

5、冷凝器所放出的熱量包括冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)吸收的蒸發(fā)熱和壓縮機(jī)的壓縮功。即冷凝熱FK（KW）等于制冷量（蒸發(fā)器內(nèi)吸收的熱量）FO（KW）加上壓縮機(jī)所需動(dòng)力P（KW），按下式求得：FK= FO + P .(9)還可通過(guò)冷媒焓差和冷媒流量求出: qr: 冷媒流量(kg/s) h2: 冷凝器入口冷媒蒸氣比焓(KJ/Kg) h3 冷凝器出口冷媒蒸氣比焓(KJ/Kg) 另外,對(duì)于水冷式冷凝器可通過(guò)冷卻水流量和冷卻水出入口水溫求出: qw: 冷卻水流量(m3/s) VW: 比容(m3/Kg) CW : 比熱(KJ/Kg·K) TO: 出水溫度(K) Ti: 進(jìn)水溫度(K)對(duì)于空氣冷卻式冷凝器可通過(guò)冷卻

6、空氣量(風(fēng)量)冷卻空氣進(jìn)出口溫度求出: FK=（qa/Va）Ca（TO- Ti） (12)qa : 冷卻空氣量(m3/S) Va : 比容(m3/Kg) Ca : 空氣比熱(KJ/Kg·K) TO : 出口空氣溫度(K) Ti : 進(jìn)口空氣溫度(K)所以,空氣、水被加熱，溫度升高，冷媒在此時(shí)的壓力及對(duì)應(yīng)溫度下（飽和狀態(tài)）冷凝。冷凝溫度除冷凝器入口附近外（入口附近是過(guò)熱氣體）幾乎一樣。實(shí)際上在冷凝器出口附近的冷媒一般處于少許過(guò)冷卻狀態(tài)。 這樣，壓縮機(jī)輸送的冷媒量與冷卻水或空氣的冷卻作用取得平衡后，就會(huì)在一定的冷凝溫度下運(yùn)行。被液化的冷媒通常成5K左右的過(guò)冷液流出冷凝器。熱泵時(shí)就是利用這

7、種冷凝器內(nèi)冷媒所放出的熱量。14膨脹行程膨脹行程就時(shí)在上述冷凝行程中被液化的高壓冷媒輸送到蒸發(fā)器之前的行程。在這一行程中需要降低冷媒壓力。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為調(diào)壓膨脹。膨脹閥、毛細(xì)管起這種作用。膨脹閥的膨過(guò)程是不可逆變化，冷媒不做任何功，也沒(méi)有熱量進(jìn)出，所以也被稱(chēng)為絕熱膨脹（幾乎是等焓的）。此時(shí)壓力、容積、溫度變化較大。在圖1.2中，對(duì)于基準(zhǔn)溫度為t0（）的飽和液，其比容為V0（m3/Kg），比焓為h0（KJ/Kg），設(shè)膨脹閥入口溫度為t2（），比容為V2（m3/Kg），壓力P2力（MPa），比熱為CP(KJ/Kg·K)。在等壓條件下，冷媒液的比焓為：h2=t0t2Cpdt+AP2(V2 V

8、0)+ h0 (13)設(shè)干度為X，潛熱為r(KJ/Kg)，溫度為t1（），則膨脹閥出口濕蒸氣比焓為：h2, = X r+t0t1Cpdt+AP1(V1 V0)+ h0 (14)由于是等比焓變化，所以h2= h2, (15)進(jìn)而得出 C p2(t 1 - t 2 )+AP1(V2- V1)=X r .(16)由于上式左邊第2項(xiàng)可以忽然不計(jì)，于是從式（16）中就可以看出靠汽化熱提供的冷媒的顯熱量。即冷媒液通過(guò)膨脹閥時(shí)壓力下降，如圖1.2所示一部分成為蒸氣。由于失去部分蒸發(fā)熱，冷媒液被冷卻到壓力P1下的飽和溫度T1。其結(jié)果是膨脹閥出口的冷媒成為液體與氣體共存的濕蒸氣（干度X），然后輸送到蒸發(fā)器。另膨

9、脹閥作用是調(diào)節(jié)，因此蒸發(fā)器提供的膨脹閥所需的冷媒量不能過(guò)少，以使膨脹閥兼有自動(dòng)調(diào)節(jié)流量的作用。 圖1.2膨脹行程冷媒狀態(tài)1. 5蒸發(fā)行程蒸發(fā)器通過(guò)低溫冷媒蒸發(fā)而起到冷卻作用。因此，從膨脹閥輸送過(guò)來(lái)的冷媒量、從外部進(jìn)入蒸發(fā)器的熱量及壓縮機(jī)吸入量三者取得平衡后，即進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。如果由外部吸收的熱量較少，這時(shí)冷媒的蒸發(fā)量減少，壓縮機(jī)的吸氣壓力下降。壓力一變低，則吸入的冷媒蒸氣比容變大，進(jìn)入壓縮機(jī)的冷媒質(zhì)量減少。所以，制冷負(fù)荷（必要的冷凍能力）一變小，低壓壓力自動(dòng)下降，壓縮機(jī)能力（必需的壓縮動(dòng)力）也相應(yīng)減少，于是在新的狀態(tài)下重新取得平衡。正常作用的膨脹閥能適用制冷負(fù)荷的變化，供給適量的冷媒。所以，

10、制冷裝置會(huì)自動(dòng)地保持平衡，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，將可自動(dòng)保持平衡的作用稱(chēng)為具有自行控制性。熱泵時(shí)，冷凝器放出的熱量是蒸發(fā)器從外部的吸熱和壓縮機(jī)耗費(fèi)的能量之合。一旦蒸發(fā)器正常工作，但不戲收外部熱量，那么，冷凝器的放熱就不充分。這樣，將向蒸發(fā)器供熱的周?chē)諝?、水稱(chēng)為熱泵的熱源。蒸發(fā)器的制冷量可通過(guò)冷媒流量和蒸發(fā)器出入口焓差求得：qm: 流經(jīng)蒸發(fā)器的冷媒流量(Kg) h4: 膨脹閥入口冷媒的焓(KJ/Kg) h1: 蒸發(fā)器出口冷媒的焓(KJ/Kg) 由于蒸發(fā)器內(nèi)冷媒溫度等于蒸發(fā)溫度,假定入口溫度與出口溫度相同，制冷能力可通過(guò)下式求出:F0=K·A(Tm- Te) .(16)A: 蒸發(fā)器傳熱面積(

11、m2) K: 蒸發(fā)器熱流密度(W/m2K) Tm: 被冷卻流體的平均溫度(K) Te: 蒸發(fā)溫度(K)另外，還可通過(guò)被冷介質(zhì)的流量和溫差求出:F0=C·qm (TW1- TW2) .(17)C: 被冷介質(zhì)的比熱(kJ/kg·K ) qm : 被冷介質(zhì)的流量(kg/S) TW1: 被冷介質(zhì)入口溫度 (K) TW2: 被冷介質(zhì)出口溫度 (K)將上述壓縮、冷凝、膨脹、蒸發(fā)四行程稱(chēng)為制冷循環(huán)，歸納如圖1.3所示。圖1.3 制冷循環(huán)示意圖1 6練習(xí)題（1）用公式表示出冷凝熱量FK（kW）、制冷量F0（kW）、壓縮機(jī)所需動(dòng)力P（kW）三者之間的關(guān)系（2）設(shè)蒸發(fā)器冷媒流量為qm、膨脹閥入

12、口冷媒焓為h1、蒸發(fā)器出口冷媒焓為h2，求蒸發(fā)器的制冷量，用公式表示（3）有一臺(tái)制冷能力為11.6KW的水冷式制冷裝置，其耗電量為6KW，問(wèn)冷凝器排出的熱量是多少？另冷卻水溫度為25，流速為3000r/h，問(wèn)冷凝器出口溫度是多少？（答）（1） FK= F0+P（2） F0= qm（h2- h1）（3） 11.6+6=17.6kwW FK=( qw/Vw).Cw.(T0- Ti ) T0=( FK·Vw)/ (qw·Cw)+ Ti=(17.6×3600×1)/(3000×4.186)+25=30第2章 p-h圖和制冷循環(huán)計(jì)算21 p-h圖p-h圖

13、可以說(shuō)是冷媒的地圖，它表示了冷媒的熱力學(xué)性質(zhì)（壓力、溫度、熱量等）。利用p-h圖進(jìn)行熱計(jì)算，可以求得冷凍機(jī)的大小，制冷能力，冷凝熱量。另外，通過(guò)讀取壓焓圖可以了解制冷裝置的運(yùn)行壯態(tài)。圖2.1是p-h簡(jiǎn)圖，縱座標(biāo)表示壓力，橫座標(biāo)表示比焓。這種p-h圖由以下一些參數(shù)組成。組成圖線(xiàn)有：等壓線(xiàn)、等溫線(xiàn)、等比焓線(xiàn)、等比熵線(xiàn)、飽和溫度線(xiàn)、飽和蒸氣線(xiàn)、飽和液線(xiàn)、等干度線(xiàn)，等比容線(xiàn)。有關(guān)p-h圖組成，用圖2.2的R22p-h圖加以說(shuō)明。（1）等壓線(xiàn)等壓線(xiàn)是與縱座標(biāo)的壓力刻度（對(duì)數(shù)刻度）成水平的線(xiàn)。位于等壓線(xiàn)上的所有點(diǎn)，其壓力是相等的（2）等溫線(xiàn)等溫線(xiàn)表示冷媒內(nèi)處于同一溫度的各點(diǎn)狀態(tài)，位于等溫線(xiàn)上的點(diǎn)其溫度是相

14、等的。在飽和液線(xiàn)和保和蒸氣線(xiàn)之間的范圍，冷媒壓力與溫度的關(guān)系是一定的。壓力值確定后，溫度值也就確定了。相反，溫度確定的話(huà)，壓力也就確定了。所以等溫線(xiàn)也就平行于等壓線(xiàn)，因此等溫線(xiàn)沒(méi)有特別表示出來(lái)。但在飽和液線(xiàn)和飽和蒸氣線(xiàn)上表示溫度。圖2.1 p-h圖的組成圖2.3 飽和液線(xiàn)和干飽和蒸氣線(xiàn)圖2.2 p-h圖在圖2.2左邊液化冷媒區(qū)由飽和液線(xiàn)往上劃等溫線(xiàn),就成了與等比焓線(xiàn)幾乎平行的線(xiàn)。但在干飽和蒸氣線(xiàn)的右側(cè)，過(guò)熱蒸氣區(qū)域，等溫線(xiàn)呈現(xiàn)少許彎曲狀，向右下方延伸。（3） 等比焓線(xiàn)等比焓線(xiàn)是一條與圖中橫軸（比焓刻度線(xiàn)）成直角的垂直線(xiàn)。等比焓線(xiàn)上的所有點(diǎn)其比焓是相等的。0飽和液的比焓為200Kj/Kg。（4）

15、 等比熵線(xiàn)在p-h圖中從干飽和蒸氣線(xiàn)向右的區(qū)域，有許多向右上嚴(yán)重傾斜的實(shí)線(xiàn)，這些線(xiàn)就是等比熵線(xiàn)。冷媒蒸氣在絕熱壓縮時(shí)，其壓力、溫度、比容發(fā)生變化，該變化是沿等熵線(xiàn)進(jìn)行的，稱(chēng)作等熵變化。（5） 飽和溫度飽和溫度表示在飽和液線(xiàn)和飽和蒸氣線(xiàn)上，它表示了對(duì)應(yīng)于飽和壓力下的冷媒的飽和溫度。例如1.564 Mpa的等壓線(xiàn)與飽和液線(xiàn)或飽和蒸氣線(xiàn)的交點(diǎn)就表示出該點(diǎn)的飽和溫度為40。（6） 飽和蒸氣線(xiàn)飽和蒸氣線(xiàn)是p-h圖中間偏右的曲線(xiàn)。它表示了冷媒由液態(tài)蒸發(fā)形成蒸氣，即干飽和蒸氣的狀態(tài)。該線(xiàn)偏右的區(qū)域表示了所謂的過(guò)熱蒸氣，在同一壓力下，過(guò)熱蒸氣溫度較干飽和蒸氣溫度高。（7） 飽和液線(xiàn)飽和液線(xiàn)用p-h圖中左側(cè)由左

16、下向右上延伸的曲線(xiàn)表示。它表示了冷媒即將沸騰的飽和液狀態(tài)。例如，在壓力為0.5MPa就會(huì)沸騰的R22冷媒液用壓力為0.5MPa的等壓線(xiàn)和飽和液的交點(diǎn)表示，則該點(diǎn)的焓是200kJ/kg。飽和液線(xiàn)左邊區(qū)域表示了過(guò)冷卻狀態(tài)，右邊區(qū)域表示了液體與蒸氣混合的狀態(tài)，即濕蒸氣狀態(tài)。（8） 等干線(xiàn)濕蒸氣區(qū)干度相同的點(diǎn)所連成的曲線(xiàn)。何為干度？干度是1kg濕蒸氣中所含干飽和蒸氣質(zhì)量的比值。如全是干飽和蒸氣，則干度為1。如干度為0.3,則1kg濕蒸氣中30%是干飽和蒸氣,70%是飽和液。這時(shí)X=0.3kg/kg或簡(jiǎn)單表示為X=0.3，飽和液為（1X），這個(gè)X就是干度。在p-h圖濕蒸氣區(qū)域畫(huà)有等干線(xiàn)，線(xiàn)上給出了干度值

17、。（9） 等比容線(xiàn)是冷媒中比容相同的點(diǎn)所連成的曲線(xiàn)。在p-h圖濕蒸氣和過(guò)熱蒸氣區(qū)域中畫(huà)有等比容線(xiàn)，有時(shí)濕蒸氣區(qū)省略不畫(huà)。在圖2.2p-h圖過(guò)熱蒸氣區(qū)，飽和蒸氣線(xiàn)偏右上方畫(huà)有等比容線(xiàn)。 例如，比容u=0.05m3/kg就表示每1kg冷媒的體積是0.05m3。線(xiàn)越靠下方，比容的數(shù)值越大。即密度變小，蒸氣變輕。21 制冷循環(huán)和p-h圖將制冷循環(huán)冷媒狀態(tài)變化與p-h圖聯(lián)系起來(lái)，就如圖2.4所示。但是制冷循環(huán)通常不是一成不變的，隨冷卻水溫度不同及被冷物數(shù)量多少而產(chǎn)生較大變化。為具體說(shuō)明問(wèn)題，假定在下述條件下進(jìn)行制冷循環(huán)運(yùn)行，并將制冷循環(huán)過(guò)程畫(huà)在p-h圖上。（條件） 冷媒 R22 ； 蒸發(fā)溫度 5； 冷凝

18、溫度 50； 壓縮機(jī)吸氣溫度 15（過(guò)熱度 10）； 膨脹閥進(jìn)口冷媒液溫度45（過(guò)冷度5）（參考） 三菱電機(jī)空調(diào)用壓縮機(jī)運(yùn)行條件如下：冷媒 R22 ； 蒸發(fā)溫度 5； 冷凝溫度 52； 壓縮機(jī)吸氣溫度 15；膨脹閥進(jìn)口冷媒液溫度45SI單位中，溫度的基本單位是K（開(kāi)爾文），由于R22的p-h圖使用（攝氏度），所以在這也使用。（1）蒸發(fā)溫度和冷凝溫度（見(jiàn)圖2.5）首先在飽和液線(xiàn)和飽和蒸氣線(xiàn)上求出溫度為5的點(diǎn),將這兩點(diǎn)用直線(xiàn)連接起來(lái),就是要求的蒸發(fā)溫度為5的線(xiàn)。此時(shí)自飽和液線(xiàn)向飽和液線(xiàn)凸起方向引直線(xiàn)，沿此直線(xiàn)看縱軸上的壓力，可讀取壓力為0.6MPa。同樣，在飽和液線(xiàn)和飽和蒸氣線(xiàn)上找出溫度為50的點(diǎn)

19、，將這兩點(diǎn)連成直線(xiàn)，就是表示冷凝溫度為50。這條線(xiàn)也是壓力為2 MPa的等壓線(xiàn)。圖2.4 冷媒狀態(tài)變化與p-h圖（2）壓縮機(jī)吸氣狀態(tài)(見(jiàn)圖2.6)蒸發(fā)器內(nèi)冷媒蒸發(fā)溫度是5，壓縮機(jī)吸氣溫度是15,吸入的是過(guò)熱蒸氣。先拉一條蒸發(fā)溫度為5的直線(xiàn)（壓力為0.6MPa的等壓線(xiàn)），使之與過(guò)熱蒸氣區(qū)，溫度為15等溫線(xiàn)相交，其交點(diǎn)就是表示壓縮機(jī)吸氣狀態(tài)的點(diǎn)(見(jiàn)圖2.6點(diǎn)1)。該點(diǎn)壓力為0.6MPa； 溫度15； 比焓415kJ/kg； 比容0.042m3/kg;； 比熵1.77 kJ/kg； 過(guò)冷度=15-5=10。（3）壓縮機(jī)內(nèi)冷媒的變化(見(jiàn)圖2.7)如前所述，將壓縮機(jī)內(nèi)冷媒氣體的壓縮看作是絕熱壓縮。因此是

20、熵保持不變的等熵壓縮。所以，從圖2.6中求出的點(diǎn)1沿等熵線(xiàn)平行地向右斜上方引直線(xiàn)，壓縮終了狀態(tài)就是該直線(xiàn)同冷凝溫度為50線(xiàn)（壓力2 MPa的等壓線(xiàn)）交點(diǎn)的狀態(tài)。該點(diǎn)壓力為2MPa； 溫度80； 比焓447kJ/kg； 比容0.015m3/kg;； 比熵1.77 KJ/kg。（4）冷凝器出口、膨脹閥進(jìn)口狀態(tài)(見(jiàn)圖2.8)膨脹閥進(jìn)口冷媒液溫度為45，為過(guò)冷液，其狀態(tài)用圖2.8點(diǎn)3表示。該點(diǎn)在過(guò)冷區(qū)域，是前面所畫(huà)的冷凝溫度為50的等壓線(xiàn)與此45的等溫線(xiàn)交點(diǎn)。該點(diǎn)壓力為2MPa； 溫度45； 比焓256kJ/kg。 （5）膨脹閥出口、蒸發(fā)器入口狀態(tài)(見(jiàn)圖2.9)由于膨脹閥內(nèi)無(wú)熱量進(jìn)出，但有壓力變化，所

21、以膨脹閥出口狀態(tài)就是圖2.9點(diǎn)4所示狀態(tài)。該點(diǎn)為前面所畫(huà)蒸發(fā)溫度為5的等壓線(xiàn)與比焓為256 kJ/kg等焓線(xiàn)之交點(diǎn)。 圖2.5 蒸發(fā)溫度與冷凝溫度 圖2.6 壓縮機(jī)進(jìn)口狀態(tài) 圖2.7 壓縮機(jī)內(nèi)冷媒狀態(tài)變化 圖2.8 冷凝器出口、膨脹閥進(jìn)口狀態(tài) 圖2.9 膨脹閥出口、蒸發(fā)器進(jìn)口狀態(tài) 圖2.10 制冷循環(huán)計(jì)算所需點(diǎn)該點(diǎn)壓力為0.6MPa； 溫度5； 比焓256kJ/kg； 干度0.25 。21 制冷循環(huán)計(jì)算23 1 制冷循環(huán)計(jì)算基本公式根據(jù)p-h圖上記錄的測(cè)量值、設(shè)計(jì)值，可以求出下述各點(diǎn)狀態(tài)值（參照?qǐng)D2.10）。（a）由蒸發(fā)溫度可以得知蒸發(fā)壓力（低壓），相反，由蒸發(fā)壓力可以得知蒸發(fā)溫度；（b）由冷

22、凝溫度可以得知冷凝壓力（高壓），相反，由冷凝壓力可以得知冷凝溫度；（c）可以得知吸入壓縮機(jī)內(nèi)冷媒氣的焓和比容；（d）可求出壓縮機(jī)排氣溫度及焓；（e）通過(guò)膨脹閥冷媒溫度可以求出冷媒的焓及蒸發(fā)器入口的冷媒干度。利用以上所求數(shù)值可以進(jìn)行制冷循環(huán)性能計(jì)算。（1）壓縮機(jī)理論排氣量Vth（m3/h）所謂理論排氣量，是指壓縮機(jī)不存在任何損失時(shí)，單位時(shí)間里壓縮機(jī)吸收或排出的冷媒氣的理論體積。理論排氣量（活塞式壓縮機(jī)）的計(jì)算公式如下：設(shè)活塞直徑為： D m； 活塞行程為： L m； 氣缸數(shù)為： N 只； 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為： n rpm，則Vth=/4D2LN×60n（m3/h） .(1)（2）實(shí)際排氣量V

23、（m3/h）實(shí)際上由于壓縮機(jī)存在各種損失，其實(shí)際排氣量較理論排氣量少。設(shè)實(shí)際排氣量為V，則V=hn×Vth（m3/h） .(2)上式中的hn稱(chēng)為壓縮機(jī)的容積效率。容積效率因壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)不同而不同，一般與壓縮比成一定的關(guān)系。壓縮比越大，容積效率越低。（3）制冷效率q0（kJ/kg）就是蒸發(fā)器（冷卻器）內(nèi)1kg冷媒所吸收的熱量。可通過(guò)蒸發(fā)器（冷卻器）進(jìn)口與出口的冷媒焓差求出。q0=h1- h3 （kJ/kg） .(4)式中： h1 ： 蒸發(fā)器出口冷媒比焓； h3 ： 蒸發(fā)器進(jìn)口冷媒比焓（4）冷媒流量G（kg/h）為獲得所需的制冷量，須使一定量的冷媒流入蒸發(fā)器蒸發(fā)。把這種單位時(shí)間里供給的冷媒

24、量（質(zhì)量）稱(chēng)為冷媒流量。在壓縮機(jī)排氣量V（m3/h）及壓縮機(jī)吸入冷媒比容已知的條件下，冷媒流量可按下式計(jì)算；在制冷量F0（kW）和制冷效率q0（kJ/kg）已知時(shí)，還可按下式計(jì)算：G= F0/q0×3600（kg/h） .(6)（5）制冷量F0（kW）是單位時(shí)間里蒸發(fā)器所吸收的熱量。按下式計(jì)算：F0=G×q0×1/3600= G×（h1- h3）×1/3600 （kW）.(7)用kW和kcaL/h計(jì)算，所得出的單位時(shí)間冷媒流量，其單位是不一樣的。這點(diǎn)在計(jì)算時(shí)應(yīng)加以注意。（6）冷凝熱FK（kW）是壓縮機(jī)排出的高溫高壓冷媒氣體在冷凝液化時(shí)所析放的熱

25、量，也就是冷凝器排到水或空氣中的熱量。冷凝熱按下式計(jì)算：FK=G×（h2- h3）×1/3600 .(8)（7）理論所需功率Wth（kW）假定壓縮機(jī)不存在任何損失，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的功率按下式計(jì)算：（8）壓縮機(jī)實(shí)際所需功率W（kW）是壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)所需的功率，按下式計(jì)算：式中hi是壓縮機(jī)的壓縮效率（指示效率），它表示了冷媒氣在壓縮時(shí)吸氣閥、排氣閥等中發(fā)生的損失。hm是機(jī)械效率，它表示了壓縮機(jī)軸承、活塞和氣缸間的磨擦損失等。（9）電機(jī)輸入功率P（kW）壓縮機(jī)依靠電機(jī)帶動(dòng)，而電機(jī)內(nèi)部也存在損耗，所以，電機(jī)所需功率較壓縮機(jī)所需功率大。P=W/he （kW）(11)式中he壓是電

26、機(jī)效率，損失部分表現(xiàn)為電機(jī)內(nèi)部發(fā)熱等。（10）能效比（COP）所謂能效比是指制冷量與實(shí)際輸入功率之比值。因此，能效比是表示制冷循環(huán)效率的參數(shù)。（a）理論能效比etheth=（h1- h3）/（h2- h1）(12)（b）實(shí)際能效比e按以下公式計(jì)算：e=制冷量/實(shí)際輸入功率=F0/ P (13)能效比作為Coefficient of Performane之簡(jiǎn)寫(xiě)，大多采用記號(hào)“e”。（c）熱泵循環(huán)時(shí)冷凝器內(nèi)1kg冷媒所析放的熱量是h2- h3（kJ/ kg），將這一熱量用于暖房時(shí)，則熱泵的理論能效比eth就是：eth=（h2- h3）/（h2- h1）(14)因h2- h3=（h2- h1）+（h1- h3），所以eth=（h2- h1）+（h1-