制冷系統(tǒng)的“焓”、“熵”弄明白了嗎？

　　【中國(guó)制冷網(wǎng)】1、壓焓圖

　　1、焓

　　是一種能量，用來(lái)表明制冷劑所處狀態(tài)的熱力狀態(tài)參數(shù)，它表示制冷劑所具有總能量的大小；即：

　　制冷劑的焓等于制冷劑內(nèi)能與外能的總和（H=U+pV）。

　　焓用符號(hào)“h”或“i”表示，單位是“J/kg”或“kJ/kg”。

　　在熱力學(xué)中，焓的物理意義是指在特定溫度下物質(zhì)所含有的熱量。
　　在制冷過(guò)程中，制冷工質(zhì)在系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)，其內(nèi)能和外功總是同時(shí)出現(xiàn)的，所以，引入“焓”這個(gè)狀態(tài)參數(shù)，可以使熱力計(jì)算得到簡(jiǎn)化：

　　dQ =dh（式中Q為熱量、h為焓、d為變量）

　　焓是狀態(tài)參數(shù)，只與系統(tǒng)的初、終狀態(tài)有關(guān)而與過(guò)程無(wú)關(guān)。

　　例如：某一制冷劑由狀態(tài)1（含熱量為h1）通過(guò)吸熱變化為狀態(tài)2（含熱量為h2），那么，其在吸熱過(guò)程中所吸收的熱量（熱變量）dQ就是吸熱前與吸熱后兩個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的焓差；

　　即：dQ = h2– h1，而與吸熱的過(guò)程沒(méi)有關(guān)系。

　　2、制冷系統(tǒng)熱力計(jì)算——焓的使用

　　上圖為某制冷系統(tǒng)的壓焓圖，再來(lái)看看這些狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)：

　　那么制冷系統(tǒng)的單位制冷量我們就可以算出來(lái)了：

　　如果有了制冷劑的流量，我們就可以計(jì)算出制冷系統(tǒng)的制冷量了。

　　2、溫熵圖

　　1、熵

　　是一種用來(lái)表明制冷劑所處狀態(tài)的熱力狀態(tài)參數(shù)，用符號(hào)“s”表示，單位“J/kg·K”或“kJ/kg·K”。

　　熵所描述的是在某一溫度條件下制冷劑所具有的熱量。

　　當(dāng)制冷劑吸收熱量時(shí)，熵值增大；

　　制冷劑放出熱量時(shí)，熵值減小；

　　制冷劑既不吸熱也不放熱，熵值就不會(huì)變化。

　　壓縮機(jī)在壓縮的過(guò)程，是制冷劑從低壓到高壓的過(guò)程，此時(shí)的制冷劑既不吸熱也不放熱，所以壓縮機(jī)的壓縮過(guò)程是一個(gè)等熵壓縮的過(guò)程。

　　制冷劑在狀態(tài)變化過(guò)程中吸收或放出的熱量“dQ”和此時(shí)制冷劑的熱力學(xué)溫度“T”的比值，就是熵的變化量，即：

　　ds =dQ/T = s2 – s1   
　　那么：dQ =ds·T =（s2 – s1）T

　　也就是說(shuō)，物質(zhì)吸收或放出的熱量，等于物質(zhì)的熱力學(xué)溫度和熵的變化量的乘積。

　　2、制冷系統(tǒng)溫-熵圖： T-S 圖

　　制冷系統(tǒng)熱力循環(huán)在T-S 圖上的表示：

　　壓焓圖曲線(xiàn)的含義可以用一點(diǎn)（臨界點(diǎn)）、二線(xiàn)（飽和液體線(xiàn)、飽和蒸汽線(xiàn)）、三區(qū)（液相區(qū)、兩相區(qū)、氣相區(qū)）、五態(tài)（過(guò)冷液狀態(tài)、飽和液狀態(tài)、過(guò)熱蒸汽狀態(tài)、飽和蒸汽狀態(tài)、濕蒸汽狀態(tài)）和八線(xiàn)（等壓線(xiàn)、等焓線(xiàn)、飽和液線(xiàn)、飽和蒸汽線(xiàn)、等干度線(xiàn)、等熵線(xiàn)、等比體積線(xiàn)、等溫線(xiàn)）來(lái)概括。

　　臨界點(diǎn)K和飽和曲線(xiàn)

　　臨界點(diǎn)K為兩根粗實(shí)線(xiàn)的交點(diǎn)。在該點(diǎn)，制冷劑的液態(tài)和氣態(tài)差別消失。

　　K點(diǎn)左邊的粗實(shí)線(xiàn)Ka為飽和液體線(xiàn)，在Ka線(xiàn)上任意一點(diǎn)的狀態(tài)，均是相應(yīng)壓力的飽和液體；K點(diǎn)的右邊粗實(shí)線(xiàn)Kb為飽和蒸氣線(xiàn)，在Kb線(xiàn)上任意一點(diǎn)的狀態(tài)均為飽和蒸氣狀態(tài)，或稱(chēng)干蒸氣。

　　三個(gè)狀態(tài)區(qū)

　　Ka左側(cè)——過(guò)冷液體區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的制冷劑溫度低于同壓力下的飽和溫度；

　　Kb右側(cè)——過(guò)熱蒸氣區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的蒸氣溫度高于同壓力下的飽和溫度；

　　Ka和Kb之間——濕蒸氣區(qū)，即氣液共存區(qū)。該區(qū)內(nèi)制冷劑處于飽和狀態(tài)，壓力和溫度為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　在制冷機(jī)中，蒸發(fā)與冷凝過(guò)程主要在濕蒸氣區(qū)進(jìn)行，壓縮過(guò)程則是在過(guò)熱蒸氣區(qū)內(nèi)進(jìn)行。

　　六組等參數(shù)線(xiàn)

　　制冷劑的壓-焓（LgP-E）圖中共有八種線(xiàn)條：

　　等壓線(xiàn)P(LgP) 等焓線(xiàn)（Enthalpy) 飽和液體線(xiàn)（Saturated Liquid) 等熵線(xiàn)（Entropy）

　　等容線(xiàn)（Volume） 干飽和蒸汽線(xiàn)(Saturated Vapor) 等干度線(xiàn)(Quality) 等溫線(xiàn)（Temperature)

　　（1）等壓線(xiàn)：圖上與橫坐標(biāo)軸相平行的水平細(xì)實(shí)線(xiàn)均是等壓線(xiàn)，同一水平線(xiàn)的壓力均相等。

　　（2）等焓線(xiàn)：圖上與橫坐標(biāo)軸垂直的細(xì)實(shí)線(xiàn)為等焓線(xiàn)，凡處在同一條等焓線(xiàn)上的工質(zhì)，不論其狀態(tài)如何焓值均相同。

　　（3）等溫線(xiàn)：圖上用點(diǎn)劃線(xiàn)表示的為等溫線(xiàn)。等溫線(xiàn)在不同的區(qū)域變化形狀不同，在過(guò)冷區(qū)等溫線(xiàn)幾乎與橫坐標(biāo)軸垂直；在濕蒸氣區(qū)卻是與橫坐標(biāo)軸平行的水平線(xiàn)；在過(guò)熱蒸氣區(qū)為向右下方急劇彎曲的傾斜線(xiàn)。

　　（4）等熵線(xiàn)：圖上自左向右上方彎曲的細(xì)實(shí)線(xiàn)為等熵線(xiàn)。制冷劑的壓縮過(guò)程沿等熵線(xiàn)進(jìn)行，因此過(guò)熱蒸氣區(qū)的等熵線(xiàn)用得較多，在lgp-h圖上等熵線(xiàn)以飽和蒸氣線(xiàn)作為起點(diǎn)。

　　（5）等容線(xiàn)：圖上自左向右稍向上彎曲的虛線(xiàn)為等比容線(xiàn)。與等熵線(xiàn)比較，等比容線(xiàn)要平坦些。制冷機(jī)中常用等比容線(xiàn)查取制冷壓縮機(jī)吸氣點(diǎn)的比容值。

　　（6）等干度線(xiàn)：從臨界點(diǎn)K出發(fā)，把濕蒸氣區(qū)各相同的干度點(diǎn)連接而成的線(xiàn)為等干度線(xiàn)。它只存在與濕蒸氣區(qū)。

　　上述六個(gè)狀態(tài)參數(shù)（p、t、v、x、h、s）中，只要知道其中任意兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)值，就可確定制冷劑的熱力狀態(tài)。在lgp-h圖上確定其狀態(tài)點(diǎn)，可查取該點(diǎn)的其余四個(gè)狀態(tài)參數(shù)

　　再補(bǔ)充一個(gè)小知識(shí)點(diǎn)：