过冷度与过热度的概念与意义

一、过冷/过冷度

过冷是指将已经冷凝为饱和液体的制冷剂进一步冷却，使其温度低于该压力下饱和状态的温度。这一过程可以看作是超越常规冷凝温度的进一步冷却步骤。

过冷度是衡量过冷程度的一个指标，具体定义为过冷后液体的实际温度与相同压力下该液体饱和温度之间的差值。换句话说，如果一个液体的温度比它在当前压力下理论上应该开始凝固（或保持饱和液态）的温度还要低，那么这个额外的低温差就是过冷度。

为什么需要过冷度

提高效率： 过冷可以显著减少制冷剂在节流过程（如通过膨胀阀或毛细管）时因压力突然下降而产生的闪发气体（即部分液体蒸发成气体）。这些闪发气体占据更多体积，却无法有效贡献制冷量，从而降低了制冷系统的效率。过冷可以减少闪发气体的比例，使得单位质量的制冷剂提供更多的制冷量。

优化系统稳定性： 通过控制过冷度，可以稳定制冷系统的运行，减少温度波动，提高整体的可靠性和控制精度。

过冷度的意义

• 提高制冷效率：通过减少不必要的相变损失，系统能以更低的能耗实现相同的制冷效果。
• 延长设备寿命：避免压缩机因液击受损，减少维修频率，延长整个系统的使用寿命。
• 增强系统响应性：稳定的过冷有助于系统快速响应负荷变化，特别是在需要快速制冷的场合。
• 节能减排：在满足相同制冷需求的同时减少能量消耗，符合现代节能与环保的要求。

过热是指在一定压力条件下，制冷剂蒸汽的温度超过了该压力下饱和蒸汽的温度。此时的制冷剂蒸汽称为过热蒸汽，过热现象常见于制冷系统中压缩机的排气阶段。

过热度是衡量过热程度的指标，具体定义为过热蒸汽的温度与相同压力下饱和蒸汽温度之间的差值。也就是说，过热度是过热蒸汽实际温度高出其饱和温度的那部分温度值。

为什么需要过热度

避免液击： 在制冷系统中，适量的过热度可以确保压缩机吸入的蒸汽是干燥的，避免了湿蒸汽或液态制冷剂进入压缩机，从而防止液击现象。液击可能导致压缩机损坏，降低系统效率，甚至损坏设备。

调节控制： 在使用膨胀阀的制冷系统中，过热度被用作一个重要的反馈信号来调节热力膨胀阀的开启度。通过控制过热度，可以更精确地调节制冷剂的流量，进而控制蒸发器的制冷效果，维持系统的稳定运行。

提高系统效率： 适当的过热度有助于减少制冷剂在蒸发器末端未完全蒸发而被压缩机吸入的情况，这样可以提高单位质量制冷剂的制冷量，进而提高系统整体的制冷效率。

过热度的意义

• 保障压缩机安全：通过避免液击，过热度保护了压缩机免受损害，延长了设备寿命。
• 提升系统稳定性：通过精确控制，过热度帮助维持系统运行的稳定性和可靠性，确保制冷效果的连续性和一致性。
• 优化能效：合理控制过热度可以在确保制冷效果的同时，避免不必要的能量浪费，提高系统能效比。
• 便于诊断维护：过热度的监测也是判断制冷系统是否正常运行的一个重要参数，异常的过热度可能是系统故障的指示，有助于及时发现问题并进行维护。