在高效制冷系統(tǒng)的精密設(shè)計中，過冷度絕非一個可有可無的參數(shù)，而是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、高效節(jié)能的關(guān)鍵保障。它指的是液態(tài)制冷劑在冷凝壓力下，實際溫度低于其對應(yīng)飽和冷凝溫度的差值。這看似細(xì)微的溫度降低，背后蘊(yùn)含著深刻的熱力學(xué)原理和工程實踐意義。

　　01、過冷的定義：　　

　　過冷度的定義：冷凝器冷凝壓力對應(yīng)的飽和液體溫度和冷凝器出口液體實際溫度的差值。

　　過冷度在壓焓圖的表示：

　　工程上，一般將排氣壓力近似看作冷凝壓力，排氣壓力對應(yīng)的飽和液體溫度和冷凝器出口液體的溫度之差，作為過冷度。之所以這樣近似，是因為冷凝器的壓降相對于蒸發(fā)器而言較小。排氣壓力與真正的冷凝壓力差值較小，采用這樣的近似帶來的誤差，可以忽略。

　　02、制冷系統(tǒng)為什么一定需要過冷?　　

　　如果沒有過冷度，兩相冷媒中的液體在“液管”中壓力稍有損失，液體就會【閃發(fā)】，飽和液體由于壓力的降低必然會蒸發(fā)，氣相成分上升，液相下降，造成系統(tǒng)振蕩的同時，導(dǎo)致蒸發(fā)器供液量不足，制冷效果降低，排氣溫度較高，甚至導(dǎo)致壓縮機(jī)的排氣溫度報警，機(jī)組能效降低。膨脹閥處有較大噪音。

　　對于風(fēng)冷冷凝器，4-8℃的過冷度比較合適。對于沒有經(jīng)濟(jì)器額外過冷的系統(tǒng)，如果換熱器的過冷度過大，在高負(fù)荷條件下，機(jī)組由于系統(tǒng)冷媒過多，有可能會造成機(jī)組的高壓報警，所以過冷度不宜追求過高。

　　制冷系統(tǒng)正常循環(huán)時，冷凝器的出口一般都會有一定的過冷度。

　　另外具有一定的過冷度，才有可能繪制出令人可信的壓焓圖。對于基本的單級壓縮式制冷系統(tǒng)，壓焓圖上有四個點，分別是：

　　① 壓縮機(jī)吸氣口—過熱蒸汽；

　　② 壓縮機(jī)排氣口—過熱蒸汽；

　　③ 冷凝器出口—過冷液體；

　　④ 蒸發(fā)器的入口—兩相冷媒。

　?、佟ⅱ诤廷埸c都是單相狀態(tài)，根據(jù)壓力和溫度值，可以計算出對應(yīng)的焓值。

　　根據(jù)壓力和焓值，可以在壓焓圖中確定位置；

　　蒸發(fā)器的入口為兩相冷媒，即使知道壓力和溫度值，也難以計算出焓值。

　　但是節(jié)流裝置一般外表面積較小，散熱忽略，冷媒經(jīng)過節(jié)流裝置可以近似作為等焓降壓過程。所以③點的焓值可以近似等于冷凝器出口的焓值。

　　如果冷凝器的出口為兩相或飽和液，則難于得到焓值。四個狀態(tài)點，缺少兩個點，則不能畫出系統(tǒng)的壓焓圖。

　　03、制冷系統(tǒng)過冷度的意義:

　　為什么在兩相狀態(tài)，不能根據(jù)壓力和溫度計算出對應(yīng)的焓值。

　　因為在兩相區(qū)中，壓力和溫度是一一對應(yīng)的，一個飽和壓力對應(yīng)一個飽和溫度。壓力線與溫度線，在兩相區(qū)中是一條重合的水平線。

　　因為測量誤差，測量得到的壓力值和溫度值，很難做到一一對應(yīng)：

　?、偃绻麥囟戎敌∮趬毫?yīng)的飽和溫度，則說明是過冷液體；

　?、谌绻麥囟戎荡笥趬毫?yīng)的飽和溫度，則說明是過熱氣體。

　　這與前面的條件，冷媒是兩相狀態(tài)，相矛盾。

　　那可不可以說，冷媒處在測量得到的壓力值的飽和液或飽和線上呢？焓值用其飽和液或飽和氣的焓值代替。

　　這也不可以，因為飽和溫度上下相差0.1度，其對應(yīng)的焓值就會相100~200kJ/kg。

　　兩相點在壓焓圖的實際的位置，究竟是在飽和液線上，還是飽和氣線上，或之間的水平線上的某個位置，這都難以確定。

　　所以一定要有充分的過冷度或過熱度，才可以計算其對應(yīng)的焓值。

　　04、過冷實現(xiàn)的方法：

　　(1）冷凝器后裝過冷器；

　　(2）設(shè)計、選型時，適當(dāng)增大冷凝器面積；

　　(3）制冷系統(tǒng)中設(shè)置回?zé)崞?，采用回?zé)嵫h(huán)。

　　空調(diào)制冷系統(tǒng)原理圖：

　　復(fù)疊低溫帶有回?zé)崞飨到y(tǒng)原理圖：

　　原理：利用吸氣溫度的低溫來冷凝制冷劑的液體，達(dá)到過冷的目的，同時可以達(dá)到吸氣管的過熱，雖是無效過熱，但是起碼可以防止液體制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)造成壓縮機(jī)的液擊。