收藏：快速了解单级制冷循环及压焓图

家用空调、冰箱、除湿机等都是制冷设备，其中多数是采用蒸汽压缩制冷循环，了解这些制冷设备的基础是了解单级制冷循环和压焓图，今天小编来介绍这种制冷循环及使用到的压焓图。

和压焓图相关的参数和概念

温度：是表明物体冷热程度的物理量，热力学规定纯水三相点的温度，即水的固、液、汽三相平衡时的温度点的热力学温度为273.16K，每1K为水三相温度的1/273.16，  温度有华氏温度 F和摄氏温度℃，他们之间的换算如下：F=9/5C+32；C=5/9(F-32)

式中 F-华氏温度，C-摄氏温度。

显热：如果加热某种物质，没有相态变化，使其温度升高，可以用温度计测量到温度的变化，则加入的热量称为显热。显热即指引起物质温度变化的热量。

潜热：如果对物质进行加热，使物质状态发生改变，而不改变温度的热量称为潜热。

制冷剂：又称为工质，是一种物质，它可以在一定的压力、温度下蒸发为气体，也可从气态冷凝转变成液态，同时吸收、放出热量达到制冷、制热目的。

焓：是表示流动工质的总能量中取决于热力学状态的那部分能量，如果工质的动能和位能可以忽略，即焓表示随流动工质传递的总能力，在制冷技术中，压缩机绝热压缩所消耗的轴功等于被压缩气体焓的增加。在蒸发器、冷凝器等各种热交换器中，工质所吸收或放出的热量等于其焓的增加或减少。对于1kg工质而言，称为比焓。用符合h表示。

饱和状态：在密闭容器里，当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。此时的温度称为保护温度，此时密闭容器的压力称为饱和压力，这时的蒸汽和液体分别称为饱和蒸汽和饱和液体。

过热: 指某种气态物质，其温度高于其饱和温度，高出饱和温度的值即是过热度。

过冷：指某种液体温度低于其饱和温度，低于饱和温度的值即是过冷度。

制冷循环：日常家用空调常见的制冷循环为单级制冷循环，有压缩机、冷凝器、蒸发器、节流膨胀装置四大部件组成，就是利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断的在蒸发器处吸热汽化，进行制冷降温，其循环图如下。

压-焓图：在制冷循环的热力学计算和分析中，经常涉及各个过程的压力、温度、焓等值的变化，压焓图是把比焓作为横坐标，以压力作为纵坐标。为了缩小图形的尺寸，所以纵坐标用压力的对数值lg来绘制。

压焓图中有两条曲线，左边一条叫做饱和液体线（简称液体线），右边一条叫做饱和蒸汽线（简称气体线），这两条曲线向上延伸交叉点，称为临界点，一般的制冷循环都在远离临界点进行的，所有在一些制冷剂的压焓图中为标示出临界点。

在液体线和气体线把压焓图分为三个区域：

• 饱和液体线的左边----过冷液体区域。

• 饱和液体线与饱和蒸汽线之间----气-液混合区。

• 饱和蒸汽线右侧----过热蒸汽区域。

气-液混合区域中的蒸汽所占的质量比例称为干度，用代号x表示，显然，饱和液体的干度为x=0，饱和气体的干度为x=1，气-液混合区域的干度0<x<1.

和压焓图相关的几个过程

蒸发过程：制冷剂在低压的蒸发器中，吸收周围环境（负荷）的热量，逐步蒸发，干度逐步变大。在压焓图上的表示如上图，从饱和液体线附近，在接近等压过程逐步向饱和气体线靠近，过程焓值上升。

压缩过程：是压缩机吸收蒸发器过来的气体制冷剂，对制冷剂进行做功，压缩机提高压力，使制冷剂达到冷凝压力，制冷剂在这个过程是升温升压，过程焓值上升。

冷凝过程：是高温高压的制冷剂，在冷凝器中接近等压过程把热量传递给环境，制冷剂从气态逐渐冷凝为液态的过程，过程焓值下降。

节流（膨胀）过程：经过冷凝称为液态的制冷剂经过节流装置进行降压，从冷凝压力降低为蒸发压力，过程焓值不变。

一个完整的单级制冷循环压焓图如下：

在日常的制冷设备中，其制冷循环一般增加过冷来提高制冷效果，并可以减少节流后产生的闪发气体的数量，提高工作效率。

过冷过程：指制冷剂在冷凝压力下，通过对制冷剂进一步冷却，使其温度低于冷凝压力下对应的饱和温度，称为过冷。在压焓图上，制冷剂节流前的点已经在饱和液体线的左边。从压焓图上可以看出，增加了过冷，对压缩过程没什么影响，因此，从理论上看，增加过冷，不仅增加制冷效果，还可提高能效比。但实际使用，增加过冷，需要增加额外成本和能耗，因此，需要结合技术、经济方面进行综合考虑。

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