制冷技术有哪些_制冷技术是什么

1.半导体制冷技术和压缩机制冷技术比较？

2.生活中哪些用到了制冷技术

3.制冷技术及其应用知识点

不含氯的氟里昂(用氢代氯)，已经在目前的电冰箱中被推广使用，这是“取而代之”。重新启用1930年以前使用的、甲烷等制冷剂，是“返璞归真”；但这需要提高制冷效率的新技术。利用太阳能，把水当制冷剂，发展吸收式制冷机，是“撷天光”。而“另辟蹊径”就是发展蒸汽制冷以外的技术例如热电制冷、热声制冷、热磁制冷等。

半导体制冷技术和压缩机制冷技术比较？

真空制冷是有特定条件的一种快速制冷方式。首先，被冷却物料中必须在常温条件下，含有可蒸（挥）发的可凝性气体成分，比如，水，酒精等溶剂，甚至是水银等。当被冷却物料在密闭的容器中的空间环境压力达到一定值时，被冷却物料中的可凝性气体成分就会突然膨胀而蒸发，而蒸发的同时带走了被冷却物料中的潜热，而在系统末端的真空泵抽成空形成的压差，所蒸发的可凝性气体被源源不断送出系统之外，从而被冷却物料即被不断地降低温度。真空制冷节能的成因：水在相态不变的情况下，1k温度升高1℃所吸收的热量Q1＝c·m·Δt＝4.186×1×1＝4.186Kj＝1Kcal，而真空制冷物料中的水分发生相态的变化，水变成水蒸气，此时的水要吸收蒸发潜热。水在相态发生的情况下，如1k在38℃发生汽化所吸收的蒸发潜热为575.7(Kcal/Kg)，则：Q2＝m·r＝1×575.7 Kcal/Kg＝575.7 Kcal，可见比较Q2/ Q1=575.7 Kcal /1Kcal =575.7倍。这就是告诉人们：水发生汽化时吸收的热量是水在液态下升高1℃时所吸收热量的近600倍。所以相对其它物料冷却方法作比较，真空制冷是能够在较短时间内实现急速降温的制冷方式。据报道，江苏洽爱纳机械有限公司2014年有专利产品，为冷却熟化后的豌豆（96℃）真空冷冻到-25℃，每次冷冻2kg仅仅需要用时18秒即可。

真空制冷系统中的制冷压缩机的使用，并不是真空制冷过程所必须的装置。 真空制冷过程中，比如当被冷却物料中的水为20℃时降低到19℃，一滴的体积将被膨胀到原体积约320万倍体积低压水蒸汽，这么多体积如果完全靠真空泵排出系统之外，则真空制冷系统就需要一个非常庞大的真空动力设备。所以，人们起先在真空制冷系统中设置了一个低温的冷阱，俗称“捕水器”，就可把大量的低压水蒸汽拦截成冷凝水或冰晶体，也就大大减轻了真空泵的负荷。然技术革新不断更新的今天，又有了高分子树脂阱，从而，就抛弃了需要消耗电力的由制冷压缩机提供冷量的低温冷阱，所以说，制冷压缩机不是真空制冷过程所必须的装备。

我担心“hanjisebei"的回答，可能会带偏大家对真空制冷的认识， 所以就补充几句。欢迎诸位批评指正，谢谢！

生活中哪些用到了制冷技术

压缩机制冷缺点：

低温启动难，冬天制热效率低，怕震动，不能倾斜，更不可以随意颠倒。系统维护时需要火工作业来更换损坏元件。遇到损坏元件和管路，要放掉冷媒，才能火工作业，有一定浪费。

压缩机制冷优点：

制冷效率高，COP最高可以达到3.8.，节能环保。

半导体空调是由半导体制冷片、散冷片、散热片等构成，通过电缆连接起来。

半导体制冷缺点：

制冷效率低，最高可以到0.6。制冷性能随环境温度、电压、导冷块厚度、冷端散热模式，机械压力、导热相变材料材质影响而呈非线性变化。

半导体制冷优点：

半导体空调没有制冷剂，不会泄露，不怕震动，不怕倾斜，不怕颠倒；运转无机械运动，不会磨损；体积小，可靠性高。具体优点体现在以下几点：

1、 首先半导体制冷片热惯性小，冷热随意切换。制冷制热时间非常快，通常在数秒内即可达到最大温差

2、 半导体空调冷热调节范围宽，冷热转换快。大温差环境，即使外界环境高达60度，散冷器表面依旧可以保持22~25度

3、 半导体空调是换能元件，通过对其电流、电压控制可以很容易实现对箱体温度的精确控制。同时半导体空调用多组并联使用，即使有一组失效，也不会影响制冷效果

4、 半导体空调制热表面温度低于80度，无明火，对设备安全可靠

制冷技术及其应用知识点

1 前言

我们知道，所有生物过程都受到温度的影响，低温抑制食品中酵、霉菌的增殖，人体对温度也非常敏感。在现代社会，制冷技术已经几乎渗透到各个生产技术、科学研究领域，并在改善人类的生活质量方面发挥巨大作用。生活中，制冷广泛用于食品冷加工、冷贮藏、冷藏运输，适性空气调节，体育运动中制造人工冰场等；工业生产中，为生产环境提供必要的恒温恒湿环境，对材料进行低温处理，利用低温进行零件间的过盈配合等；农牧业中，对农作物的进行低温处理等；建筑工程中，利用制冷实现冻土开土方；现代医学也离不开制冷，深低温冷冻骨髓和外周血干细胞、手术中的低温等；制冷技术还在尖端科学领域如微电子技术、新型材料、宇宙开发、生物技术的研究和开发中起着举足轻重的作用。可以说，现代技术进步是伴随着制冷技术发展起来的。

技术是在人类历史过程中发展着的劳动技能、技巧、经验和知识，它包括人类技术活动中的硬件和软件，是人类改造自然和创造人工自然的方法、手段的活动的总和。理论上技术属于社会物质财富和创造物质财富的实践领域，是劳动技能，生产经验和科学知识的物化形态。工具的使用使人与自然关系发生了本质的变化，它们决定了人类的生产结构和发展方式。技术是构成社会生产力的重要部分，技术进步带动了人类的发展，进入工业时代以来，科学技术创造了高度发达的物质文明。新科技革命的兴起，使生产工具由电气化发展到自动化、智能化，极大扩展了劳动对象的范围，大大提高了劳动者的文化技术水平。技术进步给人类的生产和生活提供了极大的便利，深刻地改变着人类的面貌和人们的生活方式。作为现代人，生活在四季如春的空间内，寒食暑味，已经不再是梦想，发达的通讯等，使得距离不再是沟通的障碍，在这种情况下，地球就成为了一个“鸡犬之声相闻”的地球村。这就是科学技术渗入人类生活的体现。其中，制冷技术的发展对人类的影响尤为重要。

2 制冷技术与其负面效应

2.1 技术与人类

在人与自然和社会的相互作用中，人是处于主导地位的，人受制于自然和社会，同时又给自然和社会以影响。人类对自然的影响也基本上表现为两个方面：一方面是对自然施加积极的建设性影响，合理利用自然条件，并创造新的更适合人类生活的人工自然或人工生态系统；另一方面，技术也对自然产生消极的破坏性影响，使原有的“自然平衡”失调。人类社会的生存和发展是构建在自然系统对人类活动的支撑和限制基础上的。技术活动的主体是人，客体是自然和社会，技术有明确的实用目的，它是人类进行生产活动、文化活动及社会活动的中介，而作为中介的技术活动必然导致“正反”双重后果。早在两个世纪前，先哲恩格斯就曾经这样告诫我们“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。每一次胜利，在第一步都确实取得了我们预期的结果，但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响，常常把第一个结果又取消了。”随着工业化、城市化和现代化过程的推进，人类活动对生态环境的改变和破坏也日益加深，最终导致了全球性生态环境的恶化。20世纪是技术飞速发展的时代，但是20世纪的技术革命并没有解决马克思恩格斯指出的社会矛盾，而且还形成了若干突出的新的社会矛盾和诸如人口、生态环境、能源、贫富悬殊等社会问题。

2.2 制冷技术的发展与危害

给人类的生产和生活带来了极大便利的制冷技术也是如此，它在造福人类的同时，也给人类赖以生存的自然环境带来了深重的灾难。从历史来看，制冷技术发展的第一阶段（从1830年到1930年）：主要取NH3、HCS、CO2、空气等作为制冷剂，这些制冷剂有的有毒，有的可燃，有的效率很低，使用了一百年之久，当出现了CFCS和HCFCS制冷剂（即氟里昂）后，出于安全性的考虑，当机立断，实现了重大的第一次转轨，进入了制冷技术发展的第二阶段（从1930年到1990年），主要用氟里昂作为制冷剂。使用了60年后，发现这些制冷剂破坏臭氧层。众所周知，地球的大气层的“臭氧层”就像一个过滤器，一把保护伞，将太阳辐射中的有害部分阻挡在大气层之外，实际上可以说，臭氧层形成之后，才有了生命在地球上的生存、延续和发展，臭氧层是地表生物系统的“保护伞”。但近年来，臭氧层的破坏不断加剧。据世界气象组织最新的调查，南极上空“臭氧空洞”已达到2100万平方公里，比两个中国的面积还大。赤道一些地区上空的臭氧损耗已达20％以上。去年夏季欧洲北部的部分地区甚至出现臭氧减少40％的情况。被称为是世界上“第三极”的青藏高原上空的臭氧近年来正在以每 10 年 2.7％的速度减少，已经成为大气层中的第三个臭氧空洞。臭氧层中臭氧含量的减少，相当于在地球上空开了天窗，让大量的紫外线毫无阻挡地照射到地表。其结果是，将严重损害动植物的基本结构，降低生物生产量，导致气候和生态环境发生异变，尤其是对人体健康造成重大损害。如果臭氧层一旦消失，地球上的生态环境将返回至4.5亿年前的生态环境，包括人类在内的千万种陆地生物将面临灭绝，有人甚至认为，当臭氧层中的臭氧量减少到正常量的1/5时，将是地球生物死亡的临界点。造成臭氧空洞的原因是什么呢？科学研究表明人类活动排入大气中的一些溴氯氟烷烃等化学物质进入臭氧层与臭氧发生化学反应，导致了臭氧的损耗，这与制冷技术的发展有着直接的关系。从本世纪30年代起，一系列的这些适应不同工作温度范围的氟里昂制冷剂几乎已风靡制冷领域，大大促进了制冷和空调技术的发展。据估算，一个氯原子可以破坏104～105个臭氧分子．而溴原子对它的破坏能力是氯原子的30～60倍。而且，氯原子和溴原子还存在协同作用即二者同时存在时，破坏臭氧的能力要大于二者的简单相加。也就是说广泛用于冰箱和空调制冷的氟里昂是造成“臭氧空洞”的罪魁祸首。制冷技术在这一阶段的发展，正说明了科技在增强人的能力的同时，也会改变人性和破坏人的生存环境。制冷技术与冶炼、化工等技术一样，同时扮演着造福人类与摧毁人类环境的双重角色。

2.3 技术发展的负面效应

当代的技术革命，正在形成新型的生产力、形成新型的生产方式、形成新型的市场交换方式、形成新的产业结构和就业机构、形成新的财产占有方式和分层结构、形成新型的权力和组织管理结构，技术正面效应和负面效应是客观必然的。人类有了其他一切生物所不曾具有的思维、精神和语言，人类运用自己的聪明和才智创造了丰富物质文明，人类也必须对技术的负面作用做出回应。美国的后现代主义学者霍兰德指出：“现代梦想绕了一个奇怪的圆圈。在这个圆圈中，现代科学进步本打算解放自身，结果却危险地失去了它的地球之根，人类社会之根，以及它的传统之根，并且，更重要的是，失去了它的宗教神秘性之根。它的能量从创造转向了破坏。进步的神话引出了意想不到的不良后果。”虽然科技的发展对解决“全球问题”和当代人类发展的困境是必不可少的，作用是巨大的，但我们也应该看到科学技术发展所产生的副作用，以及科学技术在解决“全球问题”上可能存在的限度。

3 制冷技术负面效应的控制

彻底消除科技的负面作用是不可能的，我们唯一能做的是在科学技术活动尽量规避和抑制其负作用。臭氧层的破坏和全球气候变化，是当前全球所面临的主要环境问题。当科学家研究令人信服地揭示出制冷技术中广泛引用的氟里昂已经造成臭氧层严重损耗的时候，“补天”行动非常迅速。1985年，也就是Monlina和Rowland提出原子臭氧层损耗机制后11年，即南极臭氧洞发现的当年，由联合国环境署发起，通过了保护臭氧层的维也纳公约，首次在全球建立了共同控制臭氧层破坏的一系列原则方针；1987年，大气臭氧层保护的重要历史性文件《蒙特利尔议定书》通过。在该议定书中，规定了保护臭氧层的受控物质种类和淘汰时间表。要求到2000年全球的氟利昂消减一半，并制定了针对氟利昂类物质生产、消耗、进口及出口等的控制措施。由于进一步的科学研究显示大气臭氧层损耗的状况更加严峻，1990年通过《蒙特利尔议定书》伦敦修正案。1992年通过了哥本哈根修正案，其中受控物质的种类再次扩充。完全淘汰的日程也一次次提前。我国也将在2010年淘汰氟里昂F11。但是，即使如此努力地弥补我们上空的“臭氧洞”，由于臭氧层损耗物质从大气中除去十分困难，预计用哥本哈根修正案，也要在2050年左右平流层氯原子浓度才能下降到临界水平以下。到那时，我们上空的“臭氧洞”可望开始恢复。从这里我们可以清楚地看出技术是一把双刃剑。人类渐渐认识到，技术的价值标准不仅在于是否实用和带来何种经济效益，还在于其负面作用的大小。但是，是不是因为技术进步的负面作用，人类就必须否定技术进步，而退化为原始的、古老的生产和生活呢？我们是不是就应该回到《诗经》：幽风《七月》中描述的“……二之曰凿冰冲冲，三之曰纳于阴凌……”那种贮藏食品的年代呢？这种消极避世的观点显然不符合人类探知的本性和发展的规律。事实上当制冷技术发展的第二阶段用的工质被列入淘汰时间表后，制冷技术进入了发展的第三阶段（从1990年至今），进入以HFCS制冷剂为主的时期，并正在加紧进行绿色环保、高效节能、减少排放的新一代替代工质的开发与实用化进程的研究。人类不仅应该能借助技术手段去利用自然、支配自然、改造和控制自然，同时还应该通过技术活动去顺应自然、与自然协调、减少或避免对自然界的破坏。

4 结论

人类利用技术手段对自然的利用和改造，必然改变自然界原有的平衡，问题是人类应该正确认识其活动对自然的正反两方面的影响，提供适应自然规律的、有科学预见的、可调控的人类行为，使其所产生的后果，有利于人与自然关系的协调，使自然界更好地造福人类。马克思主义相信技术的力量，相信人类依靠科技能够战胜各种困难，摆脱困境。人类谋求发展的能力是无穷的。然而，科技的力量的发挥和发展是要在一定的生产方式中进行的，它要受到经济制度、社会制度的影响和约束。所以，当代科技发展必须遵循马克思所说的统一的“人的科学”的宗旨，才能真正克服技术发展的负面效应，也只有这样才能充分发挥科技发展的正面效应。制冷技术的发展和臭氧层保护就是近代史上技术进步和全球合作的一个十分典型的范例，其技术进步和控制技术进步后果的合作机制也将成为人类的财富，并将为解决其它重大问题提供宝贵的借鉴经验。

参考文献 [1] 赵景来：《90年代哲学前沿问题研究概述》，天津社会科学院出版社2002年9月第一版，38页。

[2] 王兵 戴正农：《自然辨证法教程》，东南大学出版社。

[3] 陈国邦：《最新低温制冷技术》，机械工业出版社2003年版。

1基本制冷系统概述

为了学习基本制冷系统，我们可以将其简化为一个简单的系统，如下：

现在，我们将上述简单系统中的部件换成实际部件：一台压缩机、一个冷凝器、一个毛细管和一个蒸发器。如下图，这就接近于真实的制冷系统了。

2制冷系统—膨胀阀

热力膨胀阀能控制液态制冷剂从冷凝器注入蒸发器。

膨胀阀能让蒸发器出口处的过热度保持在一定水平， 防止液态制冷剂离开蒸发器进入压缩机。一旦液态制冷剂进入压缩机，便会发生液击。必须防止这种状况 发生，以免压缩机损坏。

Pb-感温包压力

Pe-蒸发压力

Ps-弹簧压力

Pb = Ps+Pe, 膜片不移动。

当感温包压力上升，导致 Pb > Ps+Pe 时，膜片向下移动，阀门打开，更多制冷剂流入蒸发器。

当感温包压力下降，导致 Pb < Ps+Pe 时，膜片向上移动，阀门关闭，流入蒸发器的制冷剂减少。

3制冷系统—储液器

在高压条件下，压缩后的制冷剂蒸气在冷凝器中凝结为液体制冷剂。离开冷凝器后，液体流经储液器。

储液器主要有两个功能。

1、储液器对负荷变化造成的冷凝器液位变化进行补偿。

当膨胀阀打开/关闭时，冷凝器的液位会发生改变，若储液器中没有“额外”的制冷剂，膨胀阀前端的液体量就可能不足，致使膨胀阀无法正常工作，造成整个系统变得不稳定。

2、储液器还作为一个额外的容器，帮助液态制冷剂与制冷剂蒸气分离，确保离开储液器的是纯液态制冷剂。

4制冷系统—电磁阀

电磁阀是一种利用电磁力的阀门。

它是一种开/关阀，根据通断电情况控制制冷剂的流动。

电磁阀大致可分为两类。

直动式电磁阀 – 阀线圈通电时，电磁阀直接打开/关闭阀口。

伺服式电磁阀 – 通电或断电时，阀门打开引导阀口，让主阀口根据膜片/活塞的压差逐渐开（取决于阀门是 NC 还是 NO），

这两种电磁阀又各自分为：

NC（常闭型）——不通电时限制制冷剂流动（平常关闭），

阀线圈通电时允许制冷剂流动。

NO（常开型）——不通电时允许制冷剂流动（平常打开），

阀线圈通电时限制制冷剂流动。

工作原理

冷藏室温度上升时，感温包压力上升到设定值，电源端子1 和4 接通，从而打开电磁阀，允许制冷剂流入蒸发器。温度下降时，感温包内的压力下降到设定值。端子1 和4 断开，子1 和2 接通。电磁阀断电并关闭，因而限制制冷剂流向蒸发器，使冷藏室温度上升。

5制冷系统—压力控制器

若电磁阀阻止制冷剂流向蒸发器，而压缩机仍在运转，这时会发生什么情况？进气压力下降。为此我们需要停止压缩机，以便控 制系统压力，防止进气压力降到标定压力之下。

此外，若由于冷凝器太脏或风扇故障导致冷凝压力升得过高，也必须停止压缩机， 以防压缩机超出工作范围。

原理以及功能

压力控制器能防止进气压力（蒸发器压力）过低或排气压力（冷 凝器压力）过高，以此控制和保护系统。

压力控制器主要有两个功能：

1、保护（或安全）功能：限制压力，系统压力过低或过高时切断电源。

2、控制功能：压缩机循环、风扇循环和排空。

常见的压力控制器有两种：

单压控制器：分为低压控制器和高压控制器。

2、双压控制器： 一个控制器兼具低压控制和高压控制。

压缩机高低压保护

压缩机常常需要保护，以防止冷凝压力过高或者进气压力过低。

实现的方法是使用两个单压开关或者一个双压开关。开关有多种 电气接触类型。这里看到的是一个简单的类型。高压和低压开关组合在一个壳体内。

两个球体作用于两者之间的装置。若压力达 到“高”设定值，开关将打开触点A 和C。若压力落到“低”设定值以下，开关也会打开触点A 和C。