一、 何謂制冷

      制冷作為一門科學(xué)是指用人工的方法在一定的時(shí)間和一定的空間內(nèi)將物體或流體冷卻，使其溫度降到環(huán)境
溫度以下，并保持這個(gè)低溫。

      冷和熱是同一范疇的兩個(gè)物理概念，都是物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。日常生活中常說的“熱”或“冷”
是指溫度高低的相對(duì)概念，是人體對(duì)溫度高低感覺的反應(yīng)。

      在制冷技術(shù)中所說的冷，是指某空間內(nèi)物體的溫度低于周圍環(huán)境介質(zhì)（如水或空氣）溫度而言。因此“制冷”
就是使某一空間內(nèi)物體的溫度低于周圍環(huán)境介質(zhì)的溫度，并連續(xù)維持這樣一個(gè)溫度的過程。

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二、何謂人工制冷

      我們都知道，熱量傳遞終是從高溫物體傳向低溫物體，直至二者溫度相等。熱量決不可能自發(fā)地從低溫物
體傳向高溫物體，這是自然界的客觀規(guī)律。

      然而，現(xiàn)代人類的生活與生產(chǎn)經(jīng)常需要某個(gè)物體或空間的溫度低于環(huán)境溫度，甚至低得很多。例如，儲(chǔ)藏
食品需要把食品冷卻到０℃左右或-15℃左右，甚至更低；合金鋼在-70℃～-90℃低溫下處理后可以提高硬度和
強(qiáng)度。而這種低溫要求天然冷卻是達(dá)不到的，要實(shí)現(xiàn)這一要求必須有另外的補(bǔ)償過程（如消耗一定的功作為補(bǔ)
償過程）進(jìn)行制冷。這種借助于一種專門裝置，消耗一定的外界能量，迫使熱量從溫度較低的被冷卻物體或空
間轉(zhuǎn)移到溫度較高的周圍環(huán)境中去，得到人們所需要的各種低溫，稱謂人工制冷。而這種裝置就稱謂制冷裝置
或制冷機(jī)。

三、實(shí)現(xiàn)制冷的途徑

      制冷的方法很多，可分為物理方法和化學(xué)方法。但絕大多數(shù)為物理方法。目前人工制冷的方法主要有相變制
冷、氣體絕熱膨脹制冷和半導(dǎo)體制冷三種。

      １、相變制冷 即利用物質(zhì)相變的吸熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制冷。如冰融化時(shí)要吸取80 kcal/kg 的熔解熱；氨在１標(biāo)
準(zhǔn)大氣壓下氣化時(shí)要吸取327kcal/kg 的氣化潛熱；干冰在１標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下升華要吸取137kcal/kg 的熱量，其
升華溫度為-78.9℃。目前干冰制冷常被用在人工降雨和醫(yī)療上。

      ２、氣體絕熱膨脹制冷 利用氣體通過節(jié)流閥或膨脹機(jī)絕熱膨脹時(shí)，對(duì)外輸出膨脹功，同時(shí)溫度降低，達(dá)到
制冷的目的。

      ３、半導(dǎo)體制冷 珀?duì)柼?yīng)告訴我們：兩種不同金屬組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。但是純金屬的珀?duì)柼?yīng)很弱，且熱量通過導(dǎo)線對(duì)冷熱端有相互干擾，而用兩種
半導(dǎo)體（Ｎ型和Ｐ型）組成的直流閉合電路，則有明顯的珀?duì)柼?yīng)且冷熱端無相互干擾。因此，半導(dǎo)體制冷
就是利用半導(dǎo)體的溫差電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制冷地。目前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
密測(cè)量儀器的冷源及精密機(jī)床的油箱冷卻器等等，都是溫差電制冷。

      利用物理現(xiàn)象制冷的方法還有很多，我們不一一介紹。目前生產(chǎn)實(shí)際中廣泛應(yīng)用的制冷方法是：利用液體的
氣化實(shí)現(xiàn)制冷，這種制冷常稱為蒸氣制冷。它的類型有：蒸汽壓縮式制冷（消耗機(jī)械能）、吸收式制冷（消耗
熱能）和蒸汽噴射式制冷（消耗熱能）三種。

四、制冷體系的劃分

      制冷服務(wù)對(duì)象不同，要求的制冷溫度也不同。在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究上，人們通常根據(jù)制冷溫度的不同把
人工制冷分為“普冷”和“深冷”兩個(gè)體系。一般把制取溫度高于-120℃的稱為“普冷”、低于-120℃的稱為
“深冷”。其中深冷又可分為深度制冷（120－20K）、低溫制冷(20-0.3K)與超低溫制冷(0.3K 以下)。
由于低溫范圍的不同，制冷系統(tǒng)的組成也不同，因此，根據(jù)食品制冷要求，本課程我們只介紹普通制冷溫度
范圍內(nèi)的蒸氣壓縮制冷。

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