第三讲 喷射式制冷

风冷太阳能双级水喷射制冷空调系统性能分析随着全球气候变化和运行代价上升，节能减排的问题变得越来越重要。

因此，太阳能成为了越来越受关注的绿色能源。

此外，由于传统的空调系统不仅能够产生大量温室气体，而且也是最基本的耗能设备之一，因此研究更加环保且高效的空调系统是非常必要的。

本文将介绍一种基于风冷太阳能双级水喷射制冷的新型空调系统。

首先，本文将解释该系统的原理和组成部分。

然后，我们将探讨它的性能和优点，并对它的一些应用场景进行探究。

1. 系统结构和工作原理风冷太阳能双级水喷射制冷空调系统由以下主要组成部分组成：太阳能集热板、循环水泵、水箱、蒸发（冷却）器、压缩机、冷凝器、节流阀、电子膨胀阀和控制系统。

系统的工作原理如下：在太阳能集热板下方的吸附剂表面形成薄膜，当吸附剂表面从太阳能集热器中吸收到高温热量时，水会被蒸发并吸收热量。

一旦吸附剂表面达到饱和状态，压缩机将提取压缩剂并将压缩剂输送到冷凝器中。

压缩剂在冷凝器中被冷却并在凝结器中形成高压态，再通过电子膨胀阀流向蒸发器中降低压力而变成低压态。

低压态的压缩剂再次流回吸附剂表面的蒸发器继续吸收热量，以此为循环不断产生制冷效果。

这样构成的系统不仅可以发挥太阳能集热器的优惠，而且还可以最大程度地节约电费并减少环境负担，从而达到节能减排的目的。

2. 系统性能和优点a. 高效太阳能集热板和水泵的使用使得能源消耗的最低化而达到节约的目的，同时，这个系统具有很高的散热能力并能够有效地进行冷却操作。

因此，它的制冷效率比传统空调系统要高得多。

b. 环保既然这个系统采用了太阳能为能量源供应，并且没有氟里昂等有害物质排放，所以这个系统对环境保护是有显著贡献的。

c. 节能太阳能源、高效能轮机和节流阀一起，使得这个系统节省了很多电费，同时也有很低的要求（或不能）对传统空调系统进行修改的使用环境。

d. 养护简单风冷太阳能双级水喷射制冷空调系统的维护和养护工作非常简单。

由于不需要氟里昂等化学制剂，所以不需要太多的维护和修复。

太阳能喷射制冷系统冷凝器结构优化随着环保意识的不断提高，太阳能发电作为一种清洁、可再生的能源，得到越来越广泛的应用。

然而，太阳能发电系统中的制冷系统对环境的影响也不容忽视。

因此，在太阳能系统中使用喷射制冷技术，成为了降低能耗、减少环境污染的重要方法。

在喷射制冷系统中，冷凝器是一个重要的组成部分，其结构优化可以进一步提高制冷性能和降低成本。

一、太阳能喷射制冷系统基本原理喷射制冷技术是一种新型的制冷方式，它通过不同介质之间的混合来实现制冷功能。

太阳能喷射制冷系统利用太阳能电池板发电，将电能转化为机械能。

当机械能传导至喷射器时，从蒸发器中的低温介质与喷射器中的高温介质相混合，产生一种动量传递作用，使得混合后的介质在扩散管中急速扩散，并在蒸发器中产生低温部分与高温部分的混合。

因高温介质分子速度更快，达到蒸发器中后，能迅速和低温介质相碰撞，使低温介质温度进一步下降，从而达到制冷效果。

整个系统可以分为三个部分：压缩机、喷射器和蒸发器。

其中，喷射器是整个系统中的关键部分，其性能对整个系统的制冷效率和能源消耗都有着决定性的影响。

二、太阳能喷射制冷系统中冷凝器的意义与结构优化冷凝器是喷射式制冷系统中能量转移的重要装置，冷凝器的工作状态不仅影响整个制冷系统的效率，而且会直接影响到制冷系统的成本和能耗。

在喷射制冷系统中，制冷介质的循环是通过冷凝器完成的。

通过对冷凝器结构的优化，可以提高冷凝器的制冷效率和使用寿命，降低系统的运行成本和使用维护费用。

为了提高冷凝器的制冷效率，在设计中要充分考虑几个因素。

首先，要保证冷凝器的导热性能。

太阳能喷射制冷系统是典型的光热转换系统，它需要充分利用太阳光的能量完成制冷工作。

因此，冷凝器需要具备优异的导热性能，以充分利用太阳能的光热特性，将冷凝器中的热量传递给太阳能电池板并进行光热转换。

其次，要保证冷凝器的湿度控制能力。

在喷射制冷系统中，传热效率受到环境湿度的影响较大，因此，在冷凝器的设计中，需要充分考虑湿度控制。

蒸汽喷射式制冷蒸汽喷射式制冷机也是一种以热能为动力、以液体制冷剂在低压下蒸发吸热来制取冷量的制冷机，是依靠液体的汽化来制冷的。

这一点和蒸气压缩式制冷及吸收式制冷完全相同，不同的是怎样从蒸发器中抽取并压缩蒸汽。

它采用单一物质作为循环工质，目前通常都是水，所以也称为水喷射式制冷。

它同样具有系统真空度高、热力系数低、只能制取0℃以上的低温等缺陷。

4.2.1 蒸汽喷射式制冷循环的特点1）蒸汽喷射式制冷的设备结构简单，金属耗量少，造价低廉，运行可靠性高，使用寿命长，一般都不需备用设备。

2）制冷系统操作简便，维修量少。

3）蒸汽喷射式制冷循环耗电量少，如果使用于有较多工业余汽的场合，能节约能源。

4）蒸汽喷射式制冷以水作为制冷剂，并且根据需要可使制冷剂、载冷剂合为一体，或者采用开式循环形式。

由于水具有汽化潜热大，无毒等优越性，所以系统安全可靠。

5）用水作为制冷剂制取低温时受到水的凝固点的限制，为了获得更低的蒸发温度，正在研制以用氨、氟利昂为制冷剂的蒸汽喷射式制冷机。

另外将蒸汽喷射器与活塞式制冷压缩机、吸收式制冷机等串联，用以作为低压级，也能获得较低的蒸发温度。

6）蒸汽喷射器的加工精度要求较高，蒸汽喷射式制冷循环的工作蒸汽消耗量较大，制冷循环效率较低。

这一切都限制了蒸汽喷射式制冷的实际应用。

4.2.2 蒸汽喷射式制冷循环基本组成和工作过程蒸汽喷射式制冷是以高压水蒸汽为工作动力的循环。

蒸汽喷射式制冷循环由正向循环和逆向循环共同组成。

在循环中锅炉、凝水器（冷凝器）、喷射器、凝水泵组成热动力循环（正向循环）；喷射器、冷凝器、节流器、蒸发器组成制冷循环（逆向循环）。

正向循环与逆向循环通过喷射器、冷凝器互相联系。

4.2.2.1 蒸汽喷射式制冷循环主要热力设备1．锅炉锅炉是蒸汽喷射式制冷循环的动力设备，在正向循环中锅炉消耗热能产生压力为0.198～0.98MP的工作蒸汽，以保证完成循环。

在工业制冷中也可利用能保证工作压力的工业余汽，以节约能源。

3．喷射式制冷：原理：靠液体汽化来制冷的。

这一点与蒸气压缩式及吸收式制冷完全相同，不同的是怎样从蒸发器中抽取蒸气，并将压力提高。

蒸气喷射式制冷机除采用水作为工作介质外，还可以用其它制冷剂做工作介质，比如用低沸点的氟里昂制冷剂，可以获得更低的制冷温度。

另外，将蒸气喷射式制冷系统中的喷射器于压缩机组合使用，喷射器作为压缩机入口前的增压器，这样可以用单级压缩制冷机制取更低的温度优缺点：热能为补偿能量形式；结构简单；加工方便；没有运动部件；使用寿命长，故具有一定的使用价值，例如用于制取空调所需的冷水。

但这种制冷机所需的工作蒸气的压力高，喷射器的流动损失大，因而效率较低。

因此在空调冷水机中采用溴化锂吸收式制冷机比蒸气喷射式制冷机有明显的优势。

4. 溴化锂吸附式制冷：系统组成：热源（燃烧器），高，低温发生器，高，低交，蒸发器，吸收器，冷却塔，泵组。

原理：溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，制取0℃以上的低温水。

冷水在蒸发器内被来自冷凝器减压节流后的低温冷剂水冷却，冷剂水自身吸收冷水热量后蒸发，成为冷剂蒸汽，进入吸收器内，被浓溶液吸收，浓溶液变成稀溶液。

吸收器里的稀溶液，由溶液泵送往热交换器、热回收器后温度升高，最后进入再生器，在再生器中稀溶液被加热，成为最终浓溶液。

浓溶液流经热交换器，温度被降低，进入吸收器，滴淋在冷却水管上，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，成为稀溶液。

另一方面，在再生器内，外部高温水加热溴化锂溶液后产生的水蒸汽，进入冷凝器被冷却，经减压节流，变成低温冷剂水，进入蒸发器，滴淋在冷水管上，冷却进入蒸发器的冷水。

该系统由两组再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器、溶液泵及热回收器组成，并且依靠热源水、冷水的串联将这两组系统有机地结合在一起，通过对高温侧、低温侧溶液循环量和制冷量的最佳分配，实现温度、压力、浓度等参数在两个循环之间的优化配置，并且最大限度的利用热源水的热量，使热水温度可降到66℃。

喷射式制冷的发展研究现状喷射式制冷是一种先进的制冷技术，具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于工业、商业和家庭领域。

在面临能源紧缺和环境问题日益严重的背景下，喷射式制冷的研究和发展具有重要意义。

本文将介绍喷射式制冷的概念、发展现状、研究方法、研究结果和结论与展望，以期为相关领域的研究和实践提供参考。

喷射式制冷是一种基于喷射原理的制冷技术，其主要组成部分包括喷嘴、吸入室、混合室和扩压器。

喷射式制冷器利用高压流体通过喷嘴喷出，在吸入室形成低压区，从而吸入室内的气体或液体混合物，然后在混合室进行混合和压缩，最后通过扩压器排出。

在这个过程中，蒸发器中的制冷剂吸收被冷却物体的热量，产生制冷效果。

随着技术的不断发展，喷射式制冷已经在国内外得到了广泛应用。

在市场前景方面，喷射式制冷市场呈现出稳步增长的趋势。

随着消费者对高效、节能、环保等要求的不断提高，喷射式制冷的市场份额也在逐步扩大。

同时，政府对环保和节能的支持也在推动喷射式制冷市场的发展。

在生产工艺和技术应用方面，喷射式制冷的生产工艺和技术已经相当成熟。

目前，国内外众多企业都在从事喷射式制冷设备的生产和销售，并且一些企业已经具备了较强的研发和创新能力。

喷射式制冷技术的应用领域也在不断拓展，除了传统的工业和商业领域，还涉及到新能源、生物医药、航空航天等领域。

本文主要采用文献调研、问卷调查和实地调研相结合的方法，对喷射式制冷的发展现状进行了深入研究。

通过文献调研了解喷射式制冷的基本原理和发展历程，并对现有的研究成果进行梳理和评价。

利用问卷调查收集从事喷射式制冷研发、生产和应用的企业和专家对喷射式制冷的看法和建议，了解该领域的最新动态和前沿技术。

结合实地调研，对喷射式制冷在各领域的应用情况进行深入了解，为研究结果的准确性提供保障。

通过对喷射式制冷的发展现状进行深入研究，本文得出以下市场规模方面：喷射式制冷市场呈现出稳步增长的趋势，市场规模不断扩大。

预计未来几年，随着消费者对高效、节能、环保等要求的不断提高，喷射式制冷的市场份额还将进一步扩大。

比较常用的几种制冷的方法1.1 液体汽化制冷液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。

在一定压力下液体汽化时，需要吸收热量，该热量称为液体的汽化潜热。

液体所吸收的热量来自被冷却对象，使被冷却对象温度降低，或者使它维持低于环境温度的某一温度。

为了使上述过程得以连续进行，必须不断地将蒸气从容器（蒸发器）中抽走，再不断地将液体补充进去。

由此可见，液体汽化制冷循环由液体工质低压下汽化、工质气体升压、高压气体液化、高压液体降压四个基本过程组成。

压缩式、吸收式、喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。

1.1.1 压缩式制冷压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成，用管道将其连成一个封闭的系统。

工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换，吸收被冷却对象的热量并汽化，产生的低压蒸气被压缩机吸人，压缩机消耗能量（通常是电能），将低压蒸气压缩到需要的高压后排出。

压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器内被常温冷却介质(水或空气)冷却，凝结成高压液体。

高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压、低温湿蒸气，进入蒸发器，其中的低压液体在蒸发器中再次汽化制冷。

1.1.2 吸收式制冷吸收式制冷是以热能为动力、利用溶液吸收和发生制冷剂蒸气的特性来完成循环的。

吸收式制冷系统的主要部件设该系统使用氨-水溶液为工作物质，则吸收器中充有氨水稀溶液，用它吸收氨蒸气。

溶液吸收氨蒸气的过程是放热过程。

因此，必须对吸收器进行冷却，否则随着温度的升高，吸收器将丧失吸收能力。

吸收器中形成的氨水浓溶液用溶液泵提高压力后送入发生器。

在发生器中，浓溶液被加热至沸腾。

产生的蒸气先经过精馏，得到几乎是纯氨的蒸气，然后进入冷凝器。

在发生器中形成的稀溶液通过热交换器返回吸收器。

为了保持发生器和吸收器之间的压力差，在两者的连接管道上安装了节流阀5。

在这一系统中，水为吸收剂，氨为吸收剂。

吸收式制冷的另外一种常见类型是以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂的溴化锂吸收式制冷机，用于生产冷水，可供集中式空气调节使用，或者提供生产工艺需要的冷却用水。

Air Bubble(激波)热泵：喷射式制冷暖通系统中，传递能量的介质称为"热媒"或"冷媒"。

全部用水做为"热媒"或"冷媒"，并将其从热源或冷源传递到室内采暖或供冷设备，供给室内热负荷/冷负荷的系统称为全水系统。

因何"水"可以吸能、蓄能、输能以及释能而用做暖通的"热媒"或"冷媒"？首先，水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多且性价比高；其次，水的动能和释能；还有，水的分子结构，等等。

微观冰当科学家将碳纳米管浸入含有水的容器中时，发现了几个的水分子可以钻入纳米管中。

当加热碳纳米管时，内部的水分子呈现出反常的物理特性，竟然结冰堵住了纳米管！科学团队利用振动光谱成像技术观察了水分子在内部的运动情况，发现这种"冰"的结构和一般的冰不同，是水分子与碳纳米管之间形成的一种特殊的晶体结构，这里我们也把它称之为冰。

或许我们可以类比成宏观和微观世界微粒的特性，就像物理学中牛顿的经典力学只适用于宏观低速的状态。

它在微观世界就不再适用，而是有另一套物理体系。

水分子的这种神奇特性也让科学家难以解释。

宏观现象&微观理解当下，比较常用的几种制冷形式：压缩式制冷；吸收式制冷；喷射式制冷。

喷射式复合系统：低品质热源喷射式发电制冷复合系统将有机物朗肯循环(ORC)与喷射式制冷循环相结合，利用透平排气驱动喷射器工作。

同时实现发电和制冷的功能。

Air Bubble(激波)热泵，既能"产热"，又可"制冷"。

利用Air Bubble(激波)热泵所产生的蒸汽(0.3MPa)做动力源，经蒸汽喷射制冷机制取7～12℃冷冻水。

工作蒸汽经喷射制冷后，可完全冷凝成水，再循环利用；以水为冷媒进行制冷，不使用任何化学制冷剂，无环境污染；以低压蒸汽为动力，除循环泵外，系统无运转机械部件。

喷射式制冷在船舶空调中的应用摘要】喷射式特有的蒸汽制冷用于船舶空调。

它替换了惯用的制冷剂，充分运用余热。

船舶排出来的冗余烟气、各类的冷却水，都含有这样的可用余热。

喷射式制冷吸纳了这类热能，用于调节空调。

随着经济进展，能源显出了紧缺的态势。

喷射制冷选取了低品位这样的热能予以驱动，归属绿色技术。

为此，有必要探析它的可行特性，摸索真实应用。

关键词】喷射式制冷；船舶空调；具体应用船舶消耗掉的热能是很多的。

在营运成本内，燃油费耗费的比值超出了40%。

此外，偏高能耗让移动着的船舶变作了污染源，带来污染疑难。

在上世纪初，蒸汽促动下的喷射制冷体系被创设出来。

它运用了余热、充分利用废热，把回收过来的这类热能看成必备的驱动能。

制冷剂设定为纯水，减小周边污染。

喷射制冷省掉了船体内的运动构件，自带构架简易。

同时，它显出了最优的可靠特性，也缩减了成本。

在经济进展中，能源凸显了紧迫的总倾向，能源消耗递增。

蒸汽喷射架构下的新式制冷创设了绿色特性的低热驱动，正在受到注重。

.探析制冷机理喷射式特有的冷却系统包含如下部分：喷射器及蒸发器、配套冷凝装置、蒸汽发生必备的分支、循环泵及膨胀阀。

在制冷流程内，发生器喷出了高压的、温度很高的蒸汽，它被当成流体。

经由喷嘴构件，加速流体以便获取超音速特性的新流体。

在喷嘴之处，流体增添了低压；蒸发器引出来的制冷蒸汽可被引射，二者充分融汇。

由此可见，喷射制冷架构内的喷射构件可替换真空泵。

在扩压器之内，流体彼此混同。

喷射制冷架构中的喷射器应被看成传统配件的真空泵。

在扩压器以内，流体再次压缩，初期的超音速被缩减成偏低的亚音速，同时压力提升。

在这时，混合得出来的流体总压力即可超出初始的同一流体，确保稳定增压。

新式装置以内，制冷必备的喷射器等同压缩式范畴内的压缩机。

冷凝器含有混同后的气流，经由膨胀阀被缩减了压力，然后降低温度。

在另一循环中，循环泵抬升了总压力，制冷剂被调回了初始的发生装置，以便完成循环。

.构建制冷模型对比其他系统，蒸汽喷射表现出来的制冷特性并不优良。