⊙制冷的辦法許多,可分為物理辦法和化學(xué)辦法。但絕大多數(shù)為物理辦法,如今人工制冷的辦法首要有相變制冷(蒸騰制冷)、氣體脹大制冷和半導(dǎo)體制冷三種。
⊙相變制冷 即使用物質(zhì)相變的吸熱效應(yīng)完成制冷。如1個(gè)大氣壓下,冰融化時(shí)要汲取335 kJ/kg的熔解熱(0℃),水汽化時(shí)的潛熱為2256.9 kJ/kg(100℃);同樣是水,在874 Pa的壓力下汽化時(shí),可到達(dá)5℃的飽滿溫度,汽化潛熱為2489.8 kJ/kg;氨在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下氣化時(shí)要汲取1369.1 kJ/kg的氣化潛熱(-33.4℃);干冰在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下提高要汲取137kcal/kg的熱量,其提高溫度為-78.9℃。如今干冰制冷常被用在人工降雨和醫(yī)療上。
⊙因而,只需挑選恰當(dāng)?shù)墓べ|(zhì)、發(fā)明必定的壓力條件,就可以使用物體的相變?nèi)〉盟埱蟮臏囟取?br />
⊙如今相變制冷中使用得最多的是使用液體的汽化吸熱的特性來完成,即為蒸汽制冷。蒸汽制冷可分為蒸汽壓縮式、蒸汽噴射式和吸收式三種類型。以種使用最為廣泛。
⊙氣體脹大制冷 使用高壓氣體經(jīng)過節(jié)流閥或脹大機(jī)絕熱脹大時(shí),對外輸出脹大功,一起溫度下降,到達(dá)制冷的意圖。與蒸汽制冷比較,氣體脹大制冷是一種沒有相變的制冷辦法,一般多以壓縮機(jī)作為工質(zhì),所以也稱為壓縮機(jī)脹大制冷。
⊙構(gòu)成這種制冷辦法的循環(huán)體系稱為理想氣體的逆向循環(huán)體系。最早呈現(xiàn)的壓縮機(jī)制冷機(jī)選用定壓循環(huán)。
✉ 氣體逆向循環(huán)是使用氣體吸收顯熱完成制冷的,由于氣體的比熱容很小,單位制冷量很小,一般情況下請求氣體的流量大,循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性較低,所以后來氣體脹大制冷逐步被蒸汽壓縮式制冷所替代,如今它首要用于飛機(jī)機(jī)艙的冷卻降溫,并且在循環(huán)上也有較大改善。
⊙ 氣體渦流制冷
高壓氣體經(jīng)渦流管脹大后即可別離為熱、冷兩股氣流。(1931年法國蘭克)
✉ 半導(dǎo)體制冷(熱電制冷) 1834年,法國物理學(xué)家帕爾帖發(fā)現(xiàn)了熱電制冷和制熱效應(yīng)。(咱們知道,由兩種紛歧樣導(dǎo)體構(gòu)成的一個(gè)閉合環(huán)路,A、B別離表明兩種紛歧樣的導(dǎo)體,當(dāng)其間一個(gè)聯(lián)接點(diǎn)被加熱(稱為熱端)。
✉ 另一個(gè)聯(lián)接點(diǎn)被冷卻(稱為冷端)時(shí),也即是兩個(gè)聯(lián)接點(diǎn)有溫差存在時(shí),便在環(huán)路中產(chǎn)生了電動(dòng)勢,稱為溫差電動(dòng)勢,其巨細(xì)與導(dǎo)體的性質(zhì)及兩個(gè)聯(lián)接點(diǎn)的溫差有關(guān)。
✄ 關(guān)于兩種導(dǎo)體,當(dāng)冷端溫度必守時(shí),電動(dòng)勢的巨細(xì)只與熱端的溫度有關(guān),依據(jù)這個(gè)電動(dòng)勢的巨細(xì),就可以斷定熱端周圍介質(zhì)的溫度。
✄ 這種熱電效應(yīng)又名溫差電效應(yīng),也即是咱們一般用來丈量溫度的熱電偶原理相反,如果在電路中通入電流,則一個(gè)聯(lián)接點(diǎn)的溫度就會(huì)下降變成吸熱端(冷端),而另一個(gè)聯(lián)接點(diǎn)的溫度會(huì)上升變成放熱端(熱端),這么就形成了熱電制冷和制熱的效應(yīng)。)
✄ 珀?duì)柼?yīng)通知咱們:兩種紛歧樣金屬構(gòu)成的閉合電路中接上一個(gè)直流電源時(shí),則一個(gè)接合點(diǎn)變冷,另一個(gè)接合點(diǎn)變熱。
✄ 可是純金屬的珀?duì)柼?yīng)很弱,且熱量經(jīng)過導(dǎo)線對冷熱端有彼此攪擾,而用兩種半導(dǎo)體(N型和P型)構(gòu)成的直流閉合電路,則有顯著的珀?duì)柼?yīng)且冷熱端無彼此攪擾,因而,半導(dǎo)體制冷即是使用半導(dǎo)體的溫差電效應(yīng)完成制冷的。
✄ 熱電制冷的體系和進(jìn)程紛歧樣于別的兩種制冷辦法,它不需求憑借工質(zhì)完成能量的搬運(yùn),全部設(shè)備沒有任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,運(yùn)轉(zhuǎn)中沒有噪聲,設(shè)備體積小,便于完成自動(dòng)控制,但耗電量大,制冷量小,可以取得的溫差也不大。
✄ 如今溫差電制冷只用在小型制冷器中,如電子計(jì)算機(jī)恒溫冷卻、精細(xì)丈量儀器的冷源及精細(xì)機(jī)床的油箱冷卻器等等,都是溫差電制冷。
使用物理現(xiàn)象制冷的辦法還有許多,咱們紛歧一介紹。
✄ 歸納上述,如今出產(chǎn)實(shí)踐中廣泛使用的制冷辦法是:使用液體的氣化完成制冷,這種制冷常稱為蒸氣制冷。咱們將要點(diǎn)學(xué)習(xí)它。
✄ 它的類型有:蒸汽壓縮式制冷(耗費(fèi)機(jī)械能)、吸收式制冷(耗費(fèi)熱能)和蒸汽噴射式制冷(耗費(fèi)熱能)三種。