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制冷从本质上讲就是让空气中分子运动减慢，形象点说就是让空气冷却。利用天然冰等自然源过渡到人工制冷，是制冷技术发展的初始级段。1777年，NairneE.Gerale的硫酸吸水制冰试验；1810年，J.Leslie的硫酸-水吸收式制冰装置；1859年，F.Carre制成氨-水吸收式制冷机，并与1860年申请专利。C.Munters和B.Von Plate制成氨-水-氢扩散式吸收式冰箱，与1920年取得专利。20世纪中期，电动机驱动的压缩式制冷机在常规制冷领域占领了统治地位。近30年，吸收式制冷和热泵技术进入了蓬勃发展的阶段。20世纪90年代欧共体JOULE计划列入的对吸附式制冷的研究分析项目使得吸附式制冷研究达到了新的高潮。
制冷系统由4个基本部分即压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器组成。由铜管将四大件按一定顺序连接成一个封闭系统，系统内充注一定量的制冷剂。一般的空调用制冷剂为氟里昂，以往通常采用的是R22，现在有些空调的氟里昂已经采用新型的环保型制冷剂R407。以上是蒸汽压缩制冷系统。 以制冷为例，压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的氟里昂气体压缩成高温高压的氟里昂气体，然后流经热力膨胀阀（毛细管），节流成低温低压的氟里昂汽液两相物体，然后低温低压的氟里昂液体在蒸发器中吸收来自室内空气的热量，成为低温低压的氟里昂气体，低温低压的氟里昂气体又被压缩机吸人。室内空气经过蒸发器后，释放了热量，空气温度下降。如此压缩-----冷凝----节流----蒸发反复循环，制冷剂不断带走室内空气的热量，从而降低了房间的温度。 制热时，通过四通阀的切换，改变了制冷剂的流动方向，使室外热交换器成为蒸发器，吸收了室外空气的热量，而室内的蒸发却成为冷凝器，将热量散发在室内，达到制热的目的。
制冷剂一般采用氟里昂或者溴化锂。
车辆的制冷系统由制冷剂和四大机件，即压缩机，冷凝器，膨胀阀，蒸发器组成。
一。一般制冷原理
一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。
压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入蒸发器的入口，从而完成制冷循环。
1.蒸汽压缩式制冷原理
单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。其工作过程如图1所示。
图1. 制冷系统的基本原理
液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。这样，制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。
在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中，除上述四大件之外，常常有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成，它们是为了提高运行的经济性，可靠性和安全性而设置的。
2. 制冷系统主要部件构成
空调机根据冷凝形式可分为：水冷式和空冷式两种，根据使用目的可分为单冷式和制冷制暖式两种，不论是哪一种型式的构成，都是由以下的主要部件组合而成的。
制冷系统主要部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀(或毛细管、过冷却控制阀)、四通阀、复式阀、单向阀、电磁阀、压力开关、熔塞、输出压力调节阀、压力控制器、贮液罐、热交换器、集热器、过滤器、干燥器、自动开闭器、截止阀、注液塞以及其它部件组成。
电气系统主要部件有电机(压缩机、风机等用)、操作开关、电磁接触器、连锁继电器、过电流继电器、热动过电流继电器、温度调节器、湿度调节器、温度开关(除霜、防止结冻等用)。压缩机曲轴箱加热器，断水继电器，电脑板及其它部件组成。
控制系统由多个控制器件组成，它们是：
制冷剂控制器：膨胀阀、毛细管等。
制冷剂回路控制器：四通阀、单向阀、复式阀、电磁阀。
制冷剂压力控制器：压力开闭器、输出压力调节阀、压力控制器。
电机保护器：过电流继电器、热动过电流继电器、温度继电器。 温度调节器：
温度位式调节器、温度比例调节器。 湿度调节器：湿度位式调节器。
除霜控制器：除霜温度开关、除霜时间继电器、各种温度开关。
冷却水控制：断水继电器、水量调节阀、水泵等。
报警控制：超温报警、超湿报警、欠压报警及火警报警、烟雾报警等。
其它控制：室内风机调速控制器、室外风机调速控制器等。
3 常用制冷剂及其性质
制冷剂的种类较多，现就氟里昂12和22作简要介绍：
a. 氟里昂12(CF2Cl2)代号R12 氟里昂12是一种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂，但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。 氟里昂12不会燃烧也不会爆炸，当与明火接触或温度达到400℃以上时，能分解出对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气(CoCl2)。 R12是应用较广泛的中温制冷剂，适用于中小型制冷系统，如电冰箱、冰柜等。 R12能溶解多种有机物，所以不能使用一般的橡皮垫片(圈)，通常使用氯丁二烯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈。
b. 氟里昂22(CHF2Cl)代号R22 R22不燃烧也不爆炸，其毒性比R12稍大，水的溶解度虽比R12大，但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象。 R22能部分地与润滑油互相溶解，其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变，故采用R22的制冷系统必须有回油措施。
R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8℃，常温下冷凝压力不超过15.68×105 Pa，单位容积制冷量与比R12大60％以上。在空调设备中，大都选用R22制冷剂 |
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zhileng
制冷
refrigeration
即致冷，又称冷冻，将物体温度降低到或维持在自然环境温度以下。实现制冷的途径有两种，一是天然冷却，一是人工制冷。天然冷却利用天然冰或深井水冷却物体，但其制冷量（即从被冷却物体取走的热量）和可能达到的制冷温度往往不能满足生产需要。天然冷却是一传热过程。人工制冷是利用制冷设备加入能量，使热量从低温物体向高温物体转移的一种属于热力学过程的单元操作。通常所说的制冷操作专指人工制冷，而其制冷温度不低于150K，制冷温度更低时称为深度冷冻（简称深冷）。人工制冷在工业上的应用已有一百多年的历史，现已在工业部门、科学研究及日常生活中广泛应用。化学工业与制冷技术的关系十分密切，这不仅因为许多化工生产过程，如合成橡胶、合成纤维、合成塑料、染料和医药等的制造以及气体混合物的液化和分离等需要低温条件，而且制冷过程本身所使用的许多制冷剂也是由化工生产提供的。
原理 制冷须从低温物体中吸取热能，并将它传给较高温度的物体。根据热力学第二定律(见化工热力学)，这样的热量传递只有在加入外功时才成为可能。制冷操作要经过如下热力学循环来实现：首先制冷剂于低压条件下,在吸热器或蒸发器中从低温待冷物体吸取热量(如果是液体制冷剂则汽化为蒸气);再使气（汽）体制冷剂加压，这时消耗外能，同时制冷剂升高温度；然后制冷剂在冷却器或冷凝器内于等压条件下冷却或冷凝；最后制冷剂经节流阀或膨胀机减压降温，如果是液体制冷剂则将部分汽化。制冷剂经上述循环，使高温待冷物体的热量传给了较低温度的冷却剂。制冷过程产生的制冷量，与所消耗外部能量的比值称为制冷系数。制冷系数是衡量制冷操作好坏的重要指标。
方法 根据对制冷剂加压方法的不同，可分为：①压缩制冷。气（汽）态制冷剂经压缩机升压，接受外功而制冷的工作流程(见热力学过程)。制冷剂用空气，称为空气压缩制冷；制冷剂是低沸点液体(如氨、氟利昂)，称为蒸气压缩制冷。前者的优点是空气无毒、易得，但其缺点是热容小，所以为产生一定的制冷量时需要空气循环量大，因而动力消耗也大。后者靠汽化和冷凝传递热量，所需制冷剂循环量小，有较高的制冷系数，是目前应用最广的制冷方法。②吸收制冷（图1 吸收制冷流程）。利用吸收剂（如水）吸收蒸发器中产生的制冷剂蒸气（如氨蒸气），经泵加压后送入解吸器，于冷凝器的压力下加热逐出制冷剂蒸气。由吸收器、泵、解吸器和节流阀组成的循环系统起到了增压作用,同时,在解吸操作时消耗热能。此法最大的优点在于吸收剂的解吸，有可能利用廉价易得的低温热源，而不需要比较昂贵的压缩机和消耗电能，对于有余热可利用的化工厂尤为适宜。③蒸汽喷射制冷（图2 蒸汽喷射制冷流程）利用一定压力的蒸汽喷射作用，使制冷剂增加了压力。比较蒸汽压缩制冷和蒸汽喷射制冷可知，在此以锅炉和喷射泵代替了压缩机，蒸汽热能的消耗代替了压缩机电能消耗。蒸汽喷射制冷所用的制冷剂一般为水，故不能产生很低的制冷温度，但水蒸气无毒、易得，用于空调比较适宜。④半导体制冷。利用半导体的温差效应制冷。当两种不同的导体组成一个闭合回路，并使两接点处于不同温度，则回路内将产生电动势。相反，若在回路中接一直流电源，则一个接点温度上升，另一个接点温度下降。普通导体的这种温差效应很弱，但半导体的效应却很显著，可用于制冷。半导体制冷器件体积小，操作方便、制冷温度易于控制，但价格昂贵。可用于某些制冷量小的场合（如医疗器械）。此外，还有多种获得低温的方法，如绝热去磁、涡流管制冷和气体吸附等。采用绝热去磁法可以获得0.001～0.005K的低温。
（朱自强）
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- : Cooling
- n.: refrigeration
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- v. réfrigérer
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