制冷量与功率的关系26012.pdf

问：制冷量和功率有何区别例如 1kw 的空调怎么能实现 3kw 的制冷量呢怎么会多出 2kw 呢不是能量守恒吗 答：制冷循环可以看作一个闭口系统，也就是系统与外界不发生物质的流入与流出，只是发生能量的转移。制冷循环，以蒸气压缩式制冷为例，简单可以分为四个部分，节流-蒸发-压缩-冷凝，其目的是从目标物体流体环境中取出热量，并将热量排放到高温环境介质中去，以产生低于环境温度的过程。分析制冷循环四个过程，节流过程是绝热膨胀过程，不需要输入功，也不产生功；蒸发是制冷剂发生相变，吸收目标流体中热量，即制冷量Q0，就是 3kw 的制冷量，这一过程是以温度差为驱动力来完成的，可以不输入外界对其的作功；冷凝过程是压缩后的高温气体释放热量的过程，Qa，同样也可以只靠温度差来完成，不需要外界作功。而压缩过程，是消耗能量的，是必需外界对其作功的，W，单位时间内所作的功就是功率，也就是那个 1KW 的功率。理想制冷系统能量的进出就只有 Q0、W、Qa，根据热力学第一定律，我们可以知道，系统的能量是守恒的，即输入能量 Q0+作功 W=输出能量 Qa。Q0、W 二者之间什么关系呢 我们由热力学第二定律可知，一个理想的制冷循环的熵增等于零，即Qa/Ta=Q0/Tc（Ta 为环境温度；Tc 为目标流体的温度），代入 Q0+W=Qa，则得（Q0+W）/Ta=Q0/Tc，推导得 Q0/W=1/（Ta/Tc-1）=c，c 称之为制冷系数。从式中可以看出，制冷量可以比输入功率大，也可以比之小，而他们之间的大小只与热源温度（目标流体和环境）有关。所以不要把制冷量和输入功率等同起来。通过计算我们可以得出当 Ta=35，Tc=-119时制冷量=功率。以上是理论状态下考虑的，实际制冷过程中，是有能量损失的，制冷循环效率=/c0，起高说明循环起好，能量损失起小。