蒸气压缩循环 / Vapor Compression Cycle (VCC)
Definition
家用、商用空调主流循环。由压缩 → 冷凝 → 节流 → 蒸发4 个过程组成,通过工质相变实现热量从低温端搬运到高温端。
4 个过程
| 过程 | 设备 | 状态变化 |
|---|---|---|
| 1. 压缩 | 压缩机 | 低温低压气 → 高温高压气(等熵 / 多变) |
| 2. 冷凝 | 冷凝器 | 高温高压气 → 中温高压液(等压放热) |
| 3. 节流 | 膨胀阀 | 高压液 → 低压液气混合物(等焓降压) |
| 4. 蒸发 | 蒸发器 | 液气混合物 → 低压气(等压吸热) |
p-h 图(压焓图)
压焓图(log p-h)是分析制冷循环的核心工具,典型循环为:
- 等熵压缩(左下到右上)
- 等压冷凝(右上水平向左)
- 等焓节流(右中垂直向下)
- 等压蒸发(左下水平向右)
性能指标
- COP(制冷):Q_evap / W_comp
- COP_carnot:T_L / (T_H − T_L)(理论极限)
- EER / IPLV / SCOP:不同工况的综合指标
循环变型
- 过冷 / 过热:冷凝后过冷(提高单位制冷量),蒸发后过热(防止压缩机液击)
- 回热循环:利用过热 + 过冷热交换
- 两级压缩 + 中间冷却:宽温区热泵
- 复叠系统:低温级 + 中温级,用于 −40 ℃ 以下
- 跨临界 CO₂:冷凝侧无相变
Referenced In
Notes
VCC 是 HVAC 的绝对主流循环,全球 95%+ 制冷设备用此循环。研发关注:高效部件(磁悬浮压缩机 / 微通道换热器)+ 低温代工质(R32 / R290 / R744)+ 智能控制。