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制冷系統(tǒng)為什么為什么要二次過冷？
發(fā)布時(shí)間：2022-08-03
我們的熱泵噴氣增焓解決了空調(diào)低溫制熱的問題，二級(jí)過冷則是要提高制冷效率，增加制冷能力。
一、冷媒在制冷循環(huán)中的變化：
制冷壓縮機(jī)將氣態(tài)的制冷劑壓縮為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，送到冷凝器冷凝為中溫高壓的制冷劑液態(tài)，液態(tài)的制冷劑經(jīng)節(jié)流機(jī)構(gòu)變成低溫低壓的制冷劑液體，低溫低壓的制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱，變成低溫低壓的制冷劑氣體進(jìn)入制冷壓縮機(jī)，如此往復(fù)循環(huán)。
液體溫度比飽和溫度低稱為過冷。如下圖所示：
以R22冷媒為例，假設(shè)冷凝器內(nèi)的壓力為1.64MPa，則飽和溫度為45℃。飽和狀態(tài)的A-B間為45℃，A-B間冷媒為氣液混合狀態(tài)（潛熱）。B-C間所有的氣體已經(jīng)變?yōu)橐后w，狀態(tài)為全液體狀態(tài)，并且不斷向周圍散熱，使溫度繼續(xù)下降[本文來源：制冷百科公眾號(hào)]，譬如降至40℃ 。這時(shí)冷凝器出口溫度比冷凝器內(nèi)的溫度低5℃，這種狀態(tài)稱為過冷，我們稱這時(shí)流出的冷媒有5℃的過冷度（過冷度=45-40=5℃）。
三、制冷過程與二次過冷
（圖1：理想狀態(tài)的制冷過程）
（圖2：實(shí)際制冷過程）
如上圖1所示，2-3的過程為冷凝器的冷卻過程，如上圖2所示當(dāng)超出3的一段稱為過冷過程。為了方便理解，通常廠家把2-3的過程稱之為一次過冷（在冷凝器中被冷卻的過程）。在制冷過程中，冷凝器冷卻效果越好，制冷效果就越好，經(jīng)過冷凝器的冷媒被冷卻得溫度越低，制冷效果就越好。假設(shè)，正常的從壓縮機(jī)排出高溫高壓的冷媒氣體是85℃，這些高溫高壓的蒸汽一般經(jīng)過冷凝器后被冷卻成了40℃液態(tài)冷媒（設(shè)室外環(huán)境溫度35℃），多聯(lián)機(jī)都是依靠風(fēng)冷冷卻，[本文來源：制冷百科公眾號(hào)]，如果想要繼續(xù)冷卻到37℃，可以通過增加換熱器的面積來實(shí)現(xiàn)，但是由于環(huán)境溫度是一定的，根據(jù)卡諾公式知道即便是無限增大換熱面積冷卻溫度也不可能降低至環(huán)境溫度以下，兩個(gè)溫度相同的物質(zhì)之間不會(huì)相互進(jìn)行熱量傳遞。
但是有人發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)制冷循環(huán)中，從蒸發(fā)器出來的冷媒氣體溫度很低，只有15℃左右，于是想到用這個(gè)氣體去冷卻從冷凝器出來的冷媒液體，兩者之間溫差較大，讓他們接觸，完全有可能把40℃的液態(tài)冷媒降低到35℃以下，這便是所謂的“二次過冷”技術(shù)。
“二次過冷”的原理是非常容易實(shí)現(xiàn)，但是在實(shí)際過程中，如果將液態(tài)冷媒溫度冷卻的越低，會(huì)導(dǎo)致與之換熱的氣態(tài)冷媒被加熱的溫度越高，相當(dāng)于從蒸發(fā)器出來的氣態(tài)冷媒溫度會(huì)升高，會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的回氣溫度提高，壓縮機(jī)會(huì)有過熱保護(hù)，過高的制冷劑蒸汽溫度將破壞潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能，并使氣閥通道及閥片上結(jié)炭，使壓縮機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)。
多聯(lián)機(jī)在運(yùn)行的過程中，若過冷度過高，會(huì)減少主循環(huán)路冷媒的流量，影響系統(tǒng)回油及電子膨脹閥的穩(wěn)定性；若過冷度過低，則會(huì)導(dǎo)致制冷效果下降。所以一般都會(huì)控制在適宜的范圍（5-8℃）之內(nèi)來匹配系統(tǒng)的性能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
以某品牌空調(diào)的的宣傳樣冊(cè)舉例：
● 減少了制冷劑在管道中流動(dòng)時(shí)的壓力損失。
● 增大了過冷度，有利于電子膨脹閥的穩(wěn)定工作。
● 增大了過冷度，確保配管總長(zhǎng)度增加。
來源：制冷百科
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