一、冷媒在制冷循环中的状态变化
制冷压缩机将气态制冷剂压缩为高温高压气态,送入冷凝器中冷凝为中温高压液态;液态制冷剂经节流机构节流后,变为低温低压液态;低温低压液态制冷剂进入蒸发器蒸发吸热,转化为低温低压气态,再回到制冷压缩机,如此完成持续循环。



二、过冷示意图及原理
液体温度低于对应压力下的饱和温度,这种状态称为过冷。以 R22 冷媒为例:若冷凝器内压力为 1.64MPa,其饱和温度为 45℃。A–B 段为 45℃饱和状态,冷媒为气液混合相(以潜热换热为主);B–C 段冷媒完全变为液态,并继续向外界散热,温度进一步降低,例如降至 40℃。此时冷凝器出口温度比饱和温度低 5℃,该状态即为过冷,对应的过冷度 = 45℃ − 40℃ = 5℃。

三、制冷过程与二次过冷
如图 1 所示,2–3 为冷凝器内的冷却过程;超出 3 点后的一段为过冷过程。行业内通常将 2–3 段称为一次过冷(冷媒在冷凝器内的冷却过程)。制冷系统中,冷凝器冷却效果越好,冷媒冷却温度越低,制冷效果越佳。



假设压缩机排出的高温高压冷媒气体约 85℃,经风冷冷凝器冷却后,常规可降至 40℃液态(室外环境温度 35℃)。若想进一步冷却至 37℃,可通过增大换热面积实现,但受环境温度限制,根据卡诺循环原理,换热面积无限增大也无法使冷媒温度低于环境温度,温度相同的物体之间不会发生热量传递。

在实际制冷循环中,蒸发器出口的冷媒气体温度较低(约 15℃),利用这部分低温气体,对冷凝器出口的高压液态冷媒进行再冷却,可将 40℃的液态冷媒冷却至 35℃以下,这就是二次过冷技术。

二次过冷原理简单,但在实际应用中存在约束:液态冷媒被冷却得越低,与之换热的气态冷媒被加热的温度就越高,会导致压缩机回气温度升高,引发压缩机过热保护;过高的排气温度还会破坏润滑油性能,造成阀片、气路积炭,影响压缩机正常运行。

多联机系统中:过冷度过高:会减小主回路冷媒流量;影响系统回油与电子膨胀阀控制稳定性;过冷度过低:制冷能力下降。因此,过冷度通常控制在5–8℃区间,以兼顾系统制冷性能与运行稳定性。

某品牌空调宣传要点总结:
采用两级过冷循环,提升制冷能力;
降低制冷剂在管路中的流动压力损失;
提高过冷度,保障电子膨胀阀稳定工作;
增大过冷度,支持更长配管长度应用。