制冷术语,给新手的一些知识

一节 一般术语

　　 制冷
　　制冷又称致冷，国内有关辞书中也有称冷冻的。结合国内有关专业习惯认为正名为制冷较适宜。现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》及设计手册以及《制冷学报》等均定名为制冷。
　　制冷这一术语是指人工制冷技术，因此其涵义广泛得多。它可以包括研究低温的产生、应用及有关物质的物理及化学变化的特性等技术，不能仅仅理解为冷却过程。工业及科研上通常将制冷分为普冷（高于-120℃）及深冷（低于-120℃），这一规定的界限并不是很严格的。空调制冷则属于普冷的一个分支。
　　空调和制冷是相关的两个领域，但又各有其范围，现用图6.1.1予以说明。
　　以上说明空调包括制冷的部分技术，并会由于制冷技术的发展而发展。目前空调采用的制冷方式主体还是蒸气压缩式或吸收式制冷方式。制冷采用的英文对照词为refrigeration，深冷则用cryonetics。

　　 制冷量
　　制冷量采用的英文对照词是refigerating effect，涵义是特指在规定工况下制冷系统（制冷机）蒸发器的制冷剂单位时间内移出的热量，其值等于系统中制冷剂质量流量乘以制冷系统中两个指定点或制冷剂两个指定热力状态的比焓差，它所表示的是制冷系统中制冷剂本身吸入或放出的热量。
　　 该英文词不同于refrigerating capacity（国内习惯上曾称其为产冷量），后者是特指制冷系统（制冷机）从被冷却介质或空间中所移出的热量。二者涵义上的不同在于，前者是从制冷系统本身来研究，而后者则是从被冷却对象来研究。对此，美国ASHRAE"手册"（基础篇）有明确阐述。

　　标准制冷量、空调工况制冷量
　　 标准制冷量、空调工况制冷量是进行制冷机性能指标比较或选择制冷机时的两个重要参数。空调用制冷机或空调器铭牌上多数给出这两个参数，原因就在于制冷运行温度条件不同时，制冷量数值相差较大，例如某制冷机标准制冷量为1时，空调工况制冷量数值上可为2乃至更大些。
　　
制冷性能系数
　　制冷性能系数也称制冷系数，是制冷系统（制冷机）的一项重要技术经济指标。制冷性能系数大，表示制冷系统（制冷机）能源利用效率高。这是与制冷剂种类及运行工作条件有关的一个系数，理论上的制冷性能系数可达2.5~5。由于这一参数是用相同单位的输入和输出的比值表示，因此为一无量纲数。在吸收式或蒸汽喷射式制冷机中采用热力系数（英文对照词为heat ratio）表示这一特性，与制冷性能系数涵义是一致的。
　　 在美国还采用EER（energy efficiency ratio），国内技术界称为能效比或能源利用系数，定义为在规定条件下制冷量（单位用BTU/h表示）与总的输入电功率（单位用W表示）的比值，涵义上也是一致的。
　　 这里要说明，由于计算时采用不同单位，因此所得数值也不相同。例如，当制冷量和输入功率一定的情况下，单位分别采用kcal1/h和W表示时，COP=1；当采用法定计量单位（即均用W）表示时，COP=1.16；当分别采用英热单位（BTU/h）和W表示时，EER=3.97。
　　 上述术语名称，在国内外制冷技术领域都使用，只是使用场合或不同国家习惯有所不同而已。这里要进一步说明的是，COP或EER是指在标准条件下运行的能源利用系数，实际上制冷机大都是在非标准条件下运行，因此美国还提出SEER（seasonal enerqy efficiency ratio）即季节性能效比等术语，涵义也没本质上的不同。

制冷剂、载冷剂
　　 制冷剂采用的英文对照词为refrigerant或primary refrgerant，多数辞书上取前者。载冷剂的英文对照词，本术语中采用secondary refrigerant；refrigerating medium。两者同是制冷系统中实现制冷目的的工质，不同点在于制冷剂通过制冷循环实现制冷，因此一定伴随相变及潜热变化；载冷剂则是用在间接制冷系统中，并通过显热的变化实现制冷的，例如冷水机组中的冷水就是载冷剂。
　　 需要说明的是，尽管制冷剂、载冷剂在性能上有许多不同要求，但根本一点是在制冷系统中所起的作用不同。以水为例，既可以作为压缩式冷水机组中的载冷剂（chilled water），又可作为吸收式制冷机中的制冷剂（water as refrigerant）。水不能作为压缩式制冷机制冷剂的原因是由于水的单位容积制冷量小，会使压缩机体积太大。但在吸收式制冷机中是通过吸收等过程实现升压目的，因此可以用作制冷剂。因此，术语释义中用在制冷系统所起作用来区分制冷剂与载冷剂是合适的。

制冷循环
　　 制冷循环是热循环的一种，热力循环包括制冷循环和热机循环。
　　 理想制冷循环为逆卡诺循环，由两个等温过程及两个绝热过程组成。实际制冷循环由于制冷剂同外界热交换是在有温差条件下，并且运行中存在各种能量损失，因此远小于逆卡诺循环制冷系数。工程上往往以逆卡诺循环作为标准，尽量减少运行中各种能量损失，以提高制冷机效率。

压缩式制冷循环、吸收式制冷循环
　　 压缩式制冷循环与吸收式制冷循环尽管实现制冷循环采用的动力不同，但确有如图6.2.21、30所示的相似之处。从图中可以看出，压缩式与吸收式制冷循环的冷凝、蒸发及节流过程是相似的，只是升压过程不同。前者采用压缩机，后者则是通过吸收、用泵升压及蒸气发生3个过程来完成制冷剂的升压过程，即通过热解来完成升压过程实现制冷目的。根本不同在于这一点。

制冷方式与制冷系统

直接制冷系统、间接制冷系统
　　 制冷系统包括直接制冷系统和间接制冷系统两大类，根本不同在于直接制冷系统只包括制冷剂回路；间接制冷系统中包括制冷剂及载冷剂两个回路。例如，冷水机组属于间接制冷系统。

一、二次泵冷水系统
　　 一、二次泵冷水系统是采用集中冷源的一种典型方式，典型图式如图6.3.8所示。
　　 特点是在二次环路中设置多台并联水泵或并联变流量水泵，当负荷变化时，可通过改变水泵台数或转速调节负荷侧二次环路中的循环水量以节约冷水输配中的电耗。在一次侧设旁通管，可通过压差控制等方式，实现制冷机中冷水环路水力工况的稳定，以确保制冷机的安全运行。它可以适应负荷侧变水量运行或压力不等的多环路用户的水系统的运行等，也叫初、次级冷水系统，采用的英文对照词也有用primary/secondary pumpchill water system的。

制冷设备及附件

　　制冷机采用的英文对照词为refrigerating machine，这一术语在有关文献及辞书上多见，如《英汉工程技术词汇》、《冷冻空调用语事典》（日）、《新国际制冷辞典》和《制冷工程技术辞典》等。基本涵义是实现制冷目的的各部分组合的总称。它区别于常讲的制冷主机，制冷主机特指制冷压缩机（refrigerating compressor）。制冷机是一等同于制冷系统（refrigerating system）的概念。在美国ASHRAE等有关文献中，多采用refrigerating system这一类术语。经比较，制冷系统同制冷机概念是等同的。有的辞书中释义制冷机有成套的涵义，而制冷系统也有成套的涵义，并不能准确说明两者的区别。国内工程上也常用制冷机这一术语，例如暖通专业有关手册中将制冷机组(refrigerating unit)也并入制冷机，可见制冷机是一个大概念。制冷机组、冷水机组等则是制冷机的一种，例如离心式冷水机组、活塞式冷水机组等都包括在制冷机内。结合国内习惯，本标准同时收录了制冷机和制冷系统（第6.3.3条）这两条术语。

冷凝器、蒸发器
　　对于完成制冷机制冷循环的这两大主要换热设备，国内外工程界的叫法是一致的。冷凝器用在制冷机高压侧，是将制冷剂热量通过冷却介质（例如冷却水）带出的散热式换热器。蒸发器用在制冷机的低压侧，完成制冷目的。可分为直接冷却式（直接冷却空气或冻结物）及间接冷却式（制冷剂首选项冷却载冷剂，再通过载冷剂实现冷却目的），因此蒸发器是吸热换热器。

溴化锂吸收式制冷机
　　 溴化锂吸收式制冷机，在有些文献中也称溴化锂吸收式制冷装置absorption refrigerating plant(installation)。它是单效（又称单级）、双效（又称双级）及直燃式溴化锂吸收式制冷机的统称。这是由于完成制冷循环的工作原理是相同的，不同点在于单效采用一个发生器，双效采用两个发生器，因此可以利用较高压力（例如0.6~1MPa）的蒸汽，具有减少冷凝器的负荷等优点。直然式同一般的溴化锂吸收式制冷机相比只是热源取自燃气、燃油等。

热泵
　　热泵与制冷机具有相同的工作原理，即采用热机循环的逆循环（制冷循环）来实现其功能的，但用途不同。制冷机是从较低温度的介质或环境吸热，实现制冷目的；热泵则是从较低温度介质或不境吸热，并将热量传给较高温度介质或环境，实现供热目的，或做成同时实现制冷制热目的的两用热泵。根据热力学第二定律，热不能自发地不付代价地从较低温度的介质或环境传向较高温度介质或或必须采用高位能作为补偿条件，介由于消耗的仅是高位能的一部分，并且吸取低品位的热能又往往是空气、水、土壤及其他各种废热，因此热泵具有节能意义。目前使用的热泵有机械压缩式热泵、吸收式热泵、蒸汽喷射式热泵及热电热泵等。