| 摘要：相变是指物质集聚态的变化。物质在发生相变时，由于分子重新排列和分子热运动速度改变，必然伴随着吸收或放出一定的热量，这种热量称为相变潜热。相变制冷就是利用物质由质密态到质稀态的相变(融化、蒸发、升华)时的吸热效应达到制冷目的。 |
2)固体升华制冷
目前，使用最多的固体升华制冷剂是CO2N2，Ne，Ar。固体CO2，俗称干冰，可以由高压液体CO2，用降压法得到。干冰的三相点参数为:温度为-56.6℃，压力为0.52MPa。图2.2是CO2，的相平衡图，干冰在三相点和三相点以下吸热时直接升华为CO2，蒸气，吸收潜热后用来制冷。常压下干冰的升华温度为-78.5℃，升华潜热为573.6kJ/kg升华后的低温CO2，仍具有显热制冷能力，若使之升温到O℃，则总的制冷量为646.4kJ/kg。所以，干冰的制冷能力比冰和冰盐郡要大，其单位质量制冷能力是冰的1.9倍，单位容积制冷能力是冰的2•95倍。干冰化学性质稳定，对人体无害，是一种良好的制冷剂。
早在19世纪，干冰冷却就用于食品工业、冷藏运输、医疗、人工降雨、机械零件冷处理和冷配合等方面。近代科学研究中，为冷却红外探测器γ射线探测器、机载红外设备等，采用固体制冷剂向高真空空间升华的制冷系统。它具有升华潜热高、贮存密度大、固体制冷剂具有较低温度，可提高红外探测器的灵敏度的优点。
3)液体汽化制冷
利用液体汽化过程的吸热效应来制冷的方法称为液体汽化制冷。与固体相变制冷不同的是，液体汽化制冷采用流体(液态和气态物质)作为制冷剂，通过一定的设备构成制冷循环可实现连续制冷，它的应用更加广泛。液体汽化制冷是目前最主要的制冷方法之一。
当液体处在容器内时，液体汽化形成蒸汽，若此容器内除了液体及液体本身的蒸汽外不存在任何其他气体，那么液体和蒸汽在某个压力下将达到平衡，也就是达到饱和状态。如果将一部分饱和蒸汽从容器中抽走，液体中就必然要再汽化一部分蒸汽来维持平衡。液体汽化时需要吸收热量，此热量称为汽化潜热。只要液体的蒸发温度低于被冷却对象的温度，汽化潜热便可以通过热交换从被冷却对象中获得，从而使被冷却对象变冷，或者使它维持在其一低温，达到制冷的目的。
为了使液体汽化的过程连续进行，制冷技术中通过一定的方法把蒸汽抽走，并使它凝结成液体后再送回到容器中形成循环。如果将容器中抽出的蒸汽直接凝结成液体，所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低，而在实际过程中希望蒸汽的冷凝过程在常温下实现，因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。液体汽化制冷循环的4个基本过程是:I制冷剂液体在低温下蒸发，成为低压蒸汽;II将低压蒸汽提高压力，使之成为高压蒸汽;III将高压蒸汽冷凝，使之成为高压液体;Ⅳ将高压液体降低压力，使之重新变为低压液体返回到过程I，从而完成循环。
上述制冷循环中，过程Ⅳ实现了制冷剂自身的降温，是下一步制冷的前提，该过程通常是通过节流装置实现的;过程正是制冷剂从低温热源吸收热量的过程，实现制冷;过程Ⅱ是循环的能量补偿过程;过程Ⅲ是向高温热源排放热量的过程。实际制冷装置中，所使用的补偿能量可以有多种形式，实现能量补偿的方式也多种多样:如果过程I以消耗电能或机械能为能量补偿，通过压缩机对低压气体做功，使之压力提高，这种制冷方式称之为蒸汽压缩式制冷;如果通过液体吸收剂或固体吸附剂对制冷剂蒸汽进行吸收或吸附，冉利用驱动热源加热吸收或吸附工质对，来产生较高压力和温度的制冷剂蒸汽，这样的制冷方式则分别称为吸收式制冷和吸附式制冷;同样使用热能作为驱动能源，但利用喷射器实现从蒸发器中抽取蒸汽并压缩到高压的，称为蒸汽喷射式制冷。下面将分别介绍这几种制冷方式。
责任编辑：handsome
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