10大新型制冷技術(shù)，你知道多少？

　　從事制冷領(lǐng)域的技術(shù)工程人員，很多只知道壓縮機(jī)制冷或者吸附式制冷，對于一些新型的制冷技術(shù)卻比較陌生，今天將給大家介紹一些新型制冷技術(shù)。

　　一、太陽能制冷　

　　原理：主要有吸收式、吸附式、冷管式、除濕式、噴射式和光伏等制冷類型。

　　1、 太陽能吸收式制冷

　　用太陽能集熱器收集太陽能來驅(qū)動吸收式制冷系統(tǒng)，利用儲存液態(tài)冷劑的相變潛熱來儲存能量，利用其在低壓低溫下氣化而制冷,目前為止示范應(yīng)用最多的太陽能空調(diào)方式。多為溴化鋰—水系統(tǒng)，也有的采用氨—水系統(tǒng)。

　　2、太陽能吸附式制冷

　　將收式制冷相結(jié)合的一種蒸發(fā)制冷，以太陽能為熱源，采用的工質(zhì)對通常為活性碳—甲醇、分子篩—水、硅膠—水及氯化鈣一氨等，可利用太陽能集熱器將吸附床加熱后用于脫附制冷劑，通過加熱脫附——冷凝——吸附——蒸發(fā)等幾個環(huán)節(jié)實現(xiàn)制冷。

　　3、 太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)

　　是一種開放循環(huán)的吸附式制冷系統(tǒng)?；咎卣魇歉稍飫┏凉窈驼舭l(fā)冷卻，也是一種適合于利用太陽能的空調(diào)系統(tǒng)。

　　4、太陽能噴射式制冷

　　通過太陽能集熱器加熱使低沸點(diǎn)工質(zhì)變?yōu)楦邏赫羝?，通過噴管時因流出速度高、壓力低，在吸入室周圍吸引蒸發(fā)器內(nèi)生成的低壓蒸汽進(jìn)入混合室，同時制冷劑任蒸發(fā)器中汽化而達(dá)到制冷效果。

　　5、太陽能冷管制冷

　　這是一種間歇式制冷，主要結(jié)構(gòu)是由太陽能冷管、集熱箱、制冷箱、蓄冷器和冷卻水回路等組成，是一種特殊的吸附式制冷系統(tǒng)。

　　6、太陽能半導(dǎo)體制冷

　　該系統(tǒng)由太陽能光電轉(zhuǎn)換器(太陽能電池)、數(shù)控匹配器、儲能設(shè)備(蓄電池)和半導(dǎo)體制冷裝置四部分組成。太陽能光電轉(zhuǎn)換器輸出直流電,一部分直接供給半導(dǎo)體制冷裝置進(jìn)行制冷運(yùn)行,另一部分則進(jìn)入儲能設(shè)備儲存,以供陰天或晚上使用,保證系統(tǒng)可以全天候正常運(yùn)行。

　　二、燃?xì)怛?qū)動制冷　

　　以天然氣為能源的內(nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動的壓縮式制冷空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)走向市場取代了某些電力驅(qū)動的壓縮式制冷空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的推廣使用節(jié)省了很多能源，也減少 電力方面的投資，而且還使壓縮機(jī)使用壽命延長了，提高了能源利用率。

　　根據(jù)泵送熱能的驅(qū)動力可分為以下３類：

　　1、用天然氣發(fā)動機(jī)驅(qū)動的壓縮式制冷

　　制冷采用的制冷劑多為氟氯烴，制冷劑只有相態(tài)變化，動力機(jī)主要采用電動機(jī)。近年推進(jìn)使用天然氣發(fā)動機(jī)，其原理如下圖所示，用它代替電動機(jī)驅(qū)動，可較靈活調(diào)節(jié)制冷能力，部分負(fù)荷時效率較高，總操作費(fèi)用較低。

　　2、熱驅(qū)動的吸收式制冷

　　采用工質(zhì)為蒸發(fā)溫度顯著不同的物質(zhì)組成工質(zhì)對，蒸發(fā)溫度較低的組分為制冷劑，蒸發(fā)溫度較高的組分為吸收劑。制冷循環(huán)過程中，工質(zhì)對只有濃度變化，不產(chǎn)生化學(xué) 變化。其驅(qū)動力為天然氣燃燒熱或各種熱源，甚至廢熱。

　　吸收式制冷系統(tǒng)原理如下圖所示，該制冷系統(tǒng)與壓縮制冷系統(tǒng)主要區(qū)別在于：以發(fā)生器、吸收器和溶液泵代 替壓縮機(jī)；以熱能代替電能或機(jī)械能；冷量產(chǎn)生是工質(zhì)對在發(fā)生器中被加熱產(chǎn)生水蒸氣，在冷凝器中凝結(jié)成液態(tài)水，經(jīng)節(jié)流閥后進(jìn)人蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)進(jìn)行制冷。

　　3、干燥劑除濕系統(tǒng)

　　制冷空調(diào)系統(tǒng)一般是讓空氣冷卻，除去空氣中的水份，即潛熱冷卻，并且降溫，即顯熱冷卻。潛熱冷卻往往要消耗一半的制冷能量。利用干燥劑的吸附（吸收）系統(tǒng)是 在不冷卻空氣下直接除去空氣水分。干燥系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)聯(lián)合就可靈活控制空氣的濕度和溫度。

　　聯(lián)合系統(tǒng)可避免單一制冷時在導(dǎo)管處出現(xiàn)凝液，可降低室內(nèi)物品的濕 度，減少霉菌生長，提高空氣質(zhì)量；低濕度可使人體在較高溫度下感到舒適，例如相對濕度低到３０％時，其感覺和溫度下降２ ℃時同等舒適，低濕度允許空調(diào)中的冷卻器溫度設(shè)定值提高，節(jié)約能量；使用干燥系統(tǒng)可降低制冷系統(tǒng)負(fù)荷，節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)。干燥系統(tǒng)適用于需低露點(diǎn)處或潛熱 冷卻與顯熱冷卻負(fù)荷比高的地方。

　　三、余熱制冷

　　原理：汽車預(yù)熱制冷技術(shù)有噴射式，吸收式，混合式等方式。

　　1、 吸收式制冷技術(shù)：

　　余熱驅(qū)動吸收式制冷裝置以溴化鋰水溶液為工質(zhì)，各換熱器獨(dú)立安裝于車廂底板下且位于同一平面內(nèi)，利用特殊設(shè)計的連接管道連接形成密閉回路，合理利用車上的有限空間，解決現(xiàn)有汽車發(fā)動機(jī)余熱驅(qū)動吸收式制冷設(shè)備因體積和重量過于龐大而無法應(yīng)用于車輛上的問題。

　　2、噴射式制冷：

　　由蒸汽噴射器、蒸發(fā)器和冷凝器（即凝汽器）等設(shè)備組成，依靠蒸汽噴射器的抽吸作用在蒸發(fā)器中保持一定的真空，使水在其中蒸發(fā)而制冷。

　　四、磁制冷

　　1、基本原理

　　磁制冷 （又稱磁卡效應(yīng)，Magneto-CaloricEffect）即利用磁熱效應(yīng)制冷。磁制冷工質(zhì)在等溫磁化時向外界放出熱量，而絕熱去磁時從外界吸收熱量。對與鐵磁性材料，磁熱效應(yīng)在其居里溫度（磁有序 - 無序轉(zhuǎn)變的溫度）附近最為顯著制冷特點(diǎn)：當(dāng)作用有外磁場時，該材料的磁熵值降低并放熱；反之當(dāng)去除外磁場時，材料的磁熵值升高并吸熱。

　　2、制冷特點(diǎn)：

　　采用磁性物質(zhì)作為制冷工質(zhì)，也不導(dǎo)致溫室效應(yīng)。其運(yùn)動部件少，減小了機(jī)械振動和噪聲，可靠性高，效率高（能達(dá)到卡諾循環(huán)的 30％～60%）。

　　其應(yīng)用范圍廣，從μK、m K 直到室溫以上均適用；在低溫（制取液氮、液氦、液氫）領(lǐng)域和高溫（特別是近室溫）領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用前景。

　　五、熱聲制冷

　　1、基本原理：

　　簡單地說，熱聲效應(yīng)是由熱在彈性介質(zhì)（常為高壓惰性氣體）中引起聲學(xué)自激振蕩的物理現(xiàn)象。

　　利用熱聲逆效應(yīng)可以實現(xiàn)通過聲波（交變機(jī)械能），將熱從低溫輸送到高溫的泵熱過程。當(dāng)高溫端固定在環(huán)境溫度時，低溫端的溫度就會持續(xù)降低而實現(xiàn)制冷的功能。

　　熱聲制冷系統(tǒng)簡圖

　　熱驅(qū)動仍生制冷或制熱系統(tǒng)簡圖

　　2、特點(diǎn)：

　　無需使用污染環(huán)境的制冷劑,而是使用惰性氣體和其混合物作為工質(zhì),因此不會導(dǎo)致使用CFCs和HFCs產(chǎn)生臭氧層的破壞溫室效應(yīng)而污染環(huán)境;無密封潤滑,無運(yùn)動的部件,使壽命延長。

　　六、地?zé)嶂评洹?/strong>

　　1、基本原理

　　主要是運(yùn)用熱泵從淺層地能中（土壤、地下水或地表水）吸取大量的低溫位熱量（或冷量），通過熱泵系統(tǒng)循環(huán)把吸取的熱量從低溫位提升到高溫位，為用戶提供冬季供暖、夏季制冷空調(diào)、全年熱水供應(yīng)或制冷空調(diào)。

　　2、優(yōu)點(diǎn)

　　(1) 充分利用可再生能源, 經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。

　　(2) 環(huán)境效益顯著，地源熱泵既不破壞地下水資源,又無任何污染,供熱時省去了燃煤、燃?xì)獾儒仩t房系統(tǒng)。

　　(3) 系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、使用壽命長, 需維護(hù)較少,可節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。

　　(4) 控制設(shè)備簡單, 方便操作**控制僅需選擇水路控制,除去了一般**空調(diào)集中控制所有參量的復(fù)雜環(huán)節(jié)。

　　3、缺點(diǎn)

　?。?）水溫變化會影響水源熱泵的工況。

　?。?）不同地質(zhì)條件含水量不同,水源量大小會影響回灌量,從而導(dǎo)致工況的不穩(wěn)定。

　?。?）水源水質(zhì)的好壞影響地源熱泵系統(tǒng)的正常運(yùn)行。比如,如地下水中含沙量過高,會堵塞管道影響換熱。

　　七、激光制冷

　　1、多普勒制冷技術(shù)

　　我們周圍的一切分子和原子都在進(jìn)行著永不停息的無規(guī)則熱運(yùn)動，而溫度這是表征這種熱運(yùn)動劇烈程度物理量，溫度越高，其熱運(yùn)動越劇烈，反之，運(yùn)動越趨平緩。

　　通過降低這些分子或原子的總體上的熱運(yùn)動的劇烈程度來制冷的。

　　多普勒冷卻技術(shù)的原理就是通過激光發(fā)出光子來阻礙原子的熱運(yùn)動，達(dá)到冷卻物體的目的。

　　2、反斯托克斯熒光制冷

　　是正在發(fā)展的新概念的制冷方法。

　　其基本原理是反斯托克斯效應(yīng)，利用散射與入射光子的能量差實現(xiàn)制冷。

　　反斯托克斯效應(yīng)是一種特殊的散射效應(yīng)，其散射熒光光子波長比入射光子波長短。因此，散射熒光光子能量高于入射光子能量。

　　其過程可簡單理解為：用低能量激光光子激發(fā)發(fā)光介質(zhì)，發(fā)光介質(zhì)散高能量的光子，將發(fā)光介質(zhì)中的原有能量帶出介質(zhì)而制冷。與傳統(tǒng)制冷方式相比，激光起到了提供制冷動力的作用，而散的反斯托克斯熒光則是熱量載體。

　　八、空氣制冷

　　隨著冷藏運(yùn)輸對制冷技術(shù)需求質(zhì)量的不斷提高以及運(yùn)輸過程中環(huán)保問題的日益突出，空氣制冷技術(shù)又一次成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)。先后有美國、澳大利亞、德國、日本、 英國等進(jìn)行了空氣制冷裝置的研究試驗，研究范圍涉及食品冷凍、冷藏儲存及冷藏運(yùn)輸?shù)?a href="http://m.matrixmediaconsultinggroup.com" target="_blank" class="keylink">冷鏈物流的各個環(huán)節(jié)。

　　美國是空氣制冷技術(shù)應(yīng)用最早、技術(shù)最成熟的國家之 一?？諝庵评湎到y(tǒng)在低溫下的寬溫度范圍內(nèi)，具有運(yùn)行性能優(yōu)良、無臭無害且制冷速度快的特性，非常適合于食品的冷凍冷藏。而傳統(tǒng)的單級蒸汽壓縮制冷技術(shù)，很 難滿足易腐食品冷藏及運(yùn)輸?shù)牡蜏匾蠛瓦\(yùn)行工況；多級壓縮或復(fù)疊式蒸汽制冷，則導(dǎo)致系統(tǒng)COP（制冷效率）的降低和投資的增加。

　　九、蓄冰空調(diào)制冷

　　蓄冰空調(diào)與一般空調(diào)的主要差別是制冷劑的變化，采用低凝固點(diǎn)的制冷劑完成制冷的吸熱、放熱全過程將制冷設(shè)備及管路內(nèi)全部灌滿了鹵水溶液，制出的低溫鹵水流入 儲冰槽內(nèi)保存，儲冰槽內(nèi)溫度一般可達(dá)-4℃～-６℃，夜間儲冷，白天放冷。

　　儲冰槽實際是個換熱器，內(nèi)有許多小管組成，鹵水在小管內(nèi)流動，管外為清水，利用 兩者溫差換熱，鹵水經(jīng)管外水溫傳送溫度上升后回制冷機(jī)內(nèi)重新制冷，出來的低溫水再進(jìn)入冰槽，如此重復(fù)循環(huán)；槽內(nèi)清水吸冷后溫度逐漸下降直至接近０℃為止冰 槽內(nèi)實際儲存的都是流體，只是清水面上有些微薄的冰片。

　　十、蓄能空調(diào)制冷

　　蓄能空調(diào)系統(tǒng)能夠轉(zhuǎn)移電力高峰用電量，平衡電網(wǎng)峰谷差，因此可以減少新建電廠投資，提高現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備和輸變電設(shè)備的使用率，同時，可以減少環(huán)境污染，充分利 用有限的不可再生資源，有利于生態(tài)平衡。蓄能系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的根本不同點(diǎn)在于：常規(guī)空調(diào)只需考慮滿足最大小時的負(fù)荷，其他時段冷機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行就可以。而蓄能系統(tǒng)必須對一個運(yùn)行周期內(nèi)的逐時冷負(fù)荷進(jìn)行均衡配，通常以日為周期，作出典型設(shè)計日的運(yùn)行周期負(fù)荷表：確定冷機(jī)和冰槽的容量和各個時段的開啟情況。