制冷劑在制冷循環過程中的狀態變化,在lgp-h圖中表示出來更為直觀。下面就以電冰箱常用的單級蒸氣壓縮制冷系統為例,應用lgp-h圖,描述制冷劑在制冷循環中的狀態變化。 由于冰箱系統為低壓系統,lgp-h圖中的高壓部分略去不畫,如圖1-6所示。
圖中1→2→3→4 →1代表了制冷劑的一個制冷循環。
壓縮過程:用線段1→2表示。制冷劑在點2為低溫低壓過熱蒸氣,經壓縮機壓縮,溫度升高,比容減小,成為高溫高壓 過熱蒸氣。線段1→2與等燜線重合,表明壓縮過程是等熵的絕熱過程。點1與點2的焓值差,表明制冷劑在壓縮過程中消耗外功,焓值增加,焓值的增量與所消耗的外功相等。
冷凝過程:用線段2→3 表示。制冷劑在這個過程中經過了三個不同區域,對應三段不同的溫度。制冷劑在等壓條件下,由高溫高壓過熱蒸氣,變為高壓過冷液。 點2與點3之間的焰值差, 就是制冷劑冷凝時放出的熱量。
節流過程:用線段3→4 表示。此過程是等焙過程, 只是壓力下降,溫度降低,變為低壓濕蒸氣。
蒸發過程:用線段4→1表示。制冷劑在等壓條件下,吸收環境介質的熱量,汽化成過熱蒸氣,然后再進行下一個循環。 在這個過程中,制冷劑焓值是升高的,升高的焓值即是制冷劑吸收的熱量。
根據lgp-h圖,我們可以得到:制冷劑在冷凝過程中放出的熱量,等于蒸發時吸收的熱量與壓縮機做功之和。寫成公式是
qk=q0 +A?L
qk :冷凝時放出的熱量;
q0 :蒸發時吸收的熱量;
A?L :壓縮機做的功。