第二节 基本术语
一、蒸发温度
从制冷本身的意义上来看,制冷是制冷剂在蒸发器中某一个压力下,制冷剂液体沸腾吸热而产生的冷效应。这个压力即为蒸发压力,在该压力下所对应的制冷剂饱和气体的温度称为蒸发温度。制冷设备中,蒸发温度不能直接测出,它是通过蒸发压力来表示的。
二、冷凝温度
蒸发汽化后的制冷剂,在冷凝器内一定压力条件下被冷凝成液体时相应的饱和温度称为冷凝温度,相对应的压力称为冷凝压力。冷凝温度的高低取决于环境条件,以及压缩机允许的排气温度和压力。冷凝温度的高低对压缩机制冷量影响很大,在蒸发压力不变的情况下,冷凝温度的提高,意味着相应饱和压力的升高,压缩机的压缩比将增大,单位重量制冷剂产冷量则会减少。若蒸发温度降低,对输气系数的影响将更大。
三、温标
在制冷技术中需要测量温度的地方很多,如制冷压缩机的吸气温度、排气温度、冷却水温度、润滑油温度等。测量温度的标尺简称为温标,任何温标都要规定基本定点和每一度的数值。国际单位制(SI)的基本温标是热力学温标,又称为绝对温标。用热力学温标表示的温度,叫热力学温度或绝对温度。
热力学温度用符号T表示。热力学温度的单位是开尔文,简称开,国际符号是K,它是国际单位制中7个基本单位之一。现在国际上公认的热力学温度的零度是-273.15℃,叫做绝对零度。就每一度的大小来说,热力学温度和摄氏温度是相同的,所以热力学温度跟摄氏温度之间的关系为T=t+273.15。在工程计算中一般取-273℃为绝对零度,则T=t+273。
四、湿度
湿度是用来表示空气中水蒸气含量多少或空气潮湿程度的物理量。湿度的大小常用水蒸气压、绝对湿度、相对湿度和露点温度等表示。我们周围的空气中,总是混有水蒸气。水蒸气占空气的比例随着温度的不同而不同,温度越高空气吸收的水蒸气越多。在一定的气温条件下,一定体积的空气只能容纳一定量的水蒸气。若水蒸气量达到了空气能够容纳水蒸气的限度,这时的空气就达到了饱和状态,相对湿度为100%。在饱和状态下,水分不再蒸发。
五、人工制冷
在一般意义上,制冷意味着降低某对象的温度,使之低于环境温度的过程。工程技术上的人工制冷实质上是利用一定的装置(制冷装置)消耗一定的能源,强制地使某一对象的温度低于周边环境介质的温度,并维持这个低温过程。
制冷的具体实现有许多种方法,工程上常用的有压缩式制冷、吸收式制冷、半导体制冷等制冷方法。其中,压缩式制冷是目前应用最广泛的一种制冷方式。该制冷方式采用的装置通常由压缩机、热交换设备和节流机构等组成,这种技术装置称为制冷装置。
六、过冷与过热
在制冷技术中,“过冷”是对液体制冷剂而言的,“过热”是对气态制冷剂而言的。
在压力不变的情况下,将冷凝后的液体制冷剂继续冷却,使其温度低于冷凝时的饱和温度的热力过程称为过冷。此时的液体称为过冷液体,其温度称为过冷温度。饱和温度(冷凝温度)与过冷温度之差称为过冷度。
让蒸发器中的干饱和蒸汽定压吸热,使干饱和蒸汽成为过热蒸汽的热力过程称为过热。过热蒸汽的温度称为过热温度,它比干饱和蒸汽的饱和温度更高,两者之间的温度差称为过热度。
七、制冷剂
制冷剂,又称冷冻剂,它是制冷系统中完成制冷循环的工作介质,又称制冷工质,有的人称它为“雪种”、“冷媒”。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却对象的热量而蒸发,在冷凝器内将热量传递给周围的自然介质(空气或水),从而被冷凝成液体。制冷机借助于制冷剂的状态变化,从而达到制冷的目的。目前世界上多数国家均采用美国供暖制冷空调工程师协会标准的规定来命名制冷剂,用英文单词制冷剂Refrigerant的首写字母R作为制冷剂的代号。例如R600a。能用做制冷剂的物质有八十多种,最常用的是氨、氟利昂类以及水和少数碳氢化合物等。
八、R134a环保制冷剂
氟利昂R134a是一种较新型的制冷剂,属HFC类制冷剂,按当前的国际协议可长期使用。其标准蒸发温度为-26.5℃。它的主要热力学性质与R12相似,但不会破坏空气中的臭氧层。R134a对金属的腐蚀作用比较小,稳定性较好,也不溶于水。
R134a是现有制冷剂的一种替代品,其分子式为C2H2F4,因此有时也写为HFC-134a,除具有作为制冷剂所具备的全部物理化学特性外,而且还能满足环保要求,对环境不构成危害影响。分子直径比R12分子直径小,R134a的单位制冷能力比R12要高。目前,R134a已得到世界大多数国家的广泛使用,成为无氟替代的首选替代物。
新型的制冷剂二元混合工质、三元混合工质的研制和开发将逐步替代R12制冷剂,因此,R134a制冷剂将成为一种过渡时期的产物。
九、无氟制冷
所谓无氟,大家都称为“没有氟利昂”,或“不用氟利昂”,其实无氟制冷,并非无氟,而是用另一种低氟或无氟的制冷剂来替代含氟的氟利昴。氟利昂是饱和碳氢化合物的卤(氟、氯、溴)代物的总称。其种类有数十种,人们通常用的F12和F22(R12和R22)具有无色、无味、基本无毒、不燃烧、不爆炸、不腐蚀金属等特点,是极其安全的中温中压制冷剂。
目前电冰箱制冷剂大多使用R134a(少数为R600等),其理化特性基本与R12相同,不同的是对大气臭氧层基本不产生破坏,大家称之为“绿色环保”或无氟。但R600制冷剂所不同的是,在常温常压下,遇明火会发生爆炸,如有泄漏,其危害性比其他制冷剂还要大。但氟利昂只有当温度达到400℃以上,如与明火接触时,才会分解出有毒的光气(COCl2),导致大量氟利昂的排放,从而破坏大气臭氧层,危害人体健康。而家用电冰箱、冷藏柜的氟利昂量很小且在制造中采用了新型材料(如油漆、塑料件、密封件、保温材料等),使用中采用过滤净化等新技术,对人体健康一般是无害的。
十、氟利昂
氟利昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧和爆炸以及化学性稳定的制冷剂。它是烷烃的卤代物,是由氟、氯和溴原子代替烷烃中全部或部分氢原子而形成的新的化合物,这些新的化合物的性能是由其中所含氟、氯、溴元素所决定的,且随氟、氯、溴原子的个数不同而发生变化,可适用于高温、中温和低温制冷设备中,以适应不同制冷温度的要求。它是饱和碳氢化合物的卤(氟、氯、溴)代物的总称。氟利昂用R和后面的数字表示,如氟利昂12即R12。氟利昂所含的氟原子的个数越多,对人体越无害,对金属的腐蚀性愈小。
十一、天然制冷剂
天然制冷剂又称自然制冷剂,是指自然界天然地存在而不是用人工合成的可用做制冷剂的物质,如水、空气、烃、氨和二氧化碳等。
十二、节能环保制冷剂
节能环保制冷剂是一种不含氟利昂、不破坏臭氧层、无温室效应、可与常用制冷剂润滑油兼容的制冷工质。
目前,国内市场的节能环保型制冷剂主要是指碳氢制冷剂。这种制冷剂为R600a,它又名异丁烷(2-甲基丙烷),属碳氢化合物,分子量为58,分子式结构为C4H10,R600a比空气重,很容易聚积,无色气体,微溶于水,性能稳定,其臭氧消耗潜力为零,温室效应潜力为零。它的节能效率可达10%~20%,用量仅是R12、R22、R134a的1/3,且制冷效果优良、蒸发温度低,是氟利昂的理想替代品。
十三、自动低温补偿
自动低温补偿是指电冰箱在低温环境下(低于16℃),需手动或自动打开低温补偿开关(特设环境感温探头的电冰箱,当环境温度低于16℃时,探头将信息传递到中央微处理器,通过数字化处理,电冰箱自动打开低温补偿开关)来保证电冰箱的正常运行。
十四、无霜保湿
无霜保湿就是无霜电冰箱采用的一机双系统,冷藏柜采用直冷式,保持食品水分,水果蔬菜保湿保鲜不干瘪;冷冻室采用风冷式,同步风道送风,冷风不直接吹到食物表面,而是通过同步风道使电冰箱内风口区域同步冷却,不仅制冷速度快,制冷均匀,而且避免了冷风直接吹到食物表面,阻止食品风干而导致的营养破坏,无霜而不风干。直冷与风冷两个系统在中央处理系统的控制下精确协调运行,以达到节能保鲜的效果。
十五、双温单控
双温单控是指只在冷藏柜设置温度传感器对冷藏柜和冷冻室进行温度控制的一种方法。冷冻室的温度控制通过系统匹配和对冷藏柜的控制而间接受控。
十六、三温四控
三温四控是指在数字节能电冰箱中增设了4个感温探头分别对环境温度、冷藏柜上部和下部温度、冷冻室温度进行自动感测,觉察温度极其微小的变化,将数据传输到中央处理系统,进行同步数字化处理,来精确控制电冰箱的工作状态,从而达到数字控温的目的。
十七、宽温度带
宽温度带是指新式电冰箱全部采用ST(亚热带)气候类型设计,当环境温度达到43℃时仍能正常工作,炎热夏季能充分保证制冷保鲜的一种设计模式。传统电冰箱采用N(温带型)气候类型设计,环境温度在16℃以下,32℃以上时很难保持其工作在标准状态。
十八、电脑控温技术
电脑控温技术是指通过微处理芯片,利用多路传感器对电冰箱内的各种状态和不同温度进行跟踪检测、分析,将得到的各种数据传送给微处理芯片。微处理芯片对收集到的信息进行综合处理和判断,从而得出精确的数字,再像大脑一样发出运行命令,将冷冻、冷藏柜设定在最佳状态。
使用了电脑控温技术的最大好处是,能够根据需要分别对冷藏柜和冷冻室进行温度设定,从而调节压缩机的运行频率,以达到静音和省电的目的。
十九、变频
变频是指改变供电频率,即增加变频器,通过它对供电频率的转换来实现电动机运转速率的自动调节,把50Hz的固定电网频率改为30~130Hz的变化频率。同时,还使电源电压适应范围达到142~270V,解决了由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。