01绪论-1

绪 论

“制冷”就是使自然界的某物体或某空间达到低于周围环境温度，并使之维持这个温度[1]

。人类就是依靠“制冷”，从自然环境开创了人工环境，促进人类文明进步，满足不断发展的要求。当然，随着大量人工环境的需求，也要付出大量的能源和环保代价，因而，提出应充分利用自然环境，以减少能源需求，还应创造更优质的人工环境。

人类对环境的需求可以分为两个方面，其一是人类生活与生产环境，包括居住环境、交通环境、医疗环境和工农业生产环境；其二是人类饮食的保障，包括冷藏、冻结、保鲜、真空升华干燥和冷藏物流与冷藏链。

从创造人工环境观点而言，则可分为空间人居环境和生产环境。空间人居环境包括人体安全极限环境、工业卫生环境和健康舒适环境，主要是创造健康舒适环境，它涉及生理学和心理学，客观因素和主观因素。生产环境包括生产要求、检测要求和物品贮运要求，它纯属客观因素，对环境温湿度要求范围宽，对环境参数要求内容广

实现制冷可以通过两种途径：一是利用天然冷源；二是利用人造冷源。 天然冷源时代。《诗经》就有“二之日凿冰冲冲，三之日纳于凌阴”的诗句；《周礼》有“凌人：掌冰正。岁十有二月，令斩冰，三其凌。春始治鉴，凡内外饔之膳羞，鉴焉，凡酒、浆之酒醴亦如之。祭祀，共冰鉴。宾客，共冰。大丧，共夷槃冰。夏，颁冰掌事。秋，刷。” 的记载；《艺文志》则有“大秦国有五宫殿，以水晶为柱拱，称水晶宫，内实以冰，遇夏开放。”的记载。公元前1000年人类就有计划地存贮和应用天然冰，用于食品贮存和环境降温。14世纪后，开始利用冰和氯化钠的混合物冻结食品。16世纪后出现水蒸发冷却空气。1890年左右空气调节获得初步发展，既有工业空调又有舒适空调。1906年出现“空气调节”名词，从而形成巨大的企业——天然冰的贮配，同时创造出一些人类所需的温湿环境。

自19世纪中叶开始开创人工环境时代。1834年动第一台乙醚活塞制冷机问世，1844年出现空气制冷机，1859年出现吸收式制冷机，1890年制冰工业开始，从而开创了制冷空调工业。例如：1911年Carrier的湿空气图表，1918年自动冰箱问世，1923年发明食品快速冻结，1927年生产出空调器、空气源热泵，1930年汽车空调逐渐发展，1935年出现卡车自动冷藏装置、飞机发动机低温试验装置等。1928年制造出氟利昂R12，人类则从采用天然制冷剂迈向采用合成制冷剂的时代，解决了人类对制冷剂的各种要求。

美国工程院在《20世纪最伟大的工程技术成就（The greatest engineering achievements of the 20th century）》一书中就将“空调与制冷”技术排名第十，足以说明制冷技术展现出“造福人类”、“开创未来”的作用。

“制冷”领域，可以说包括制冷技术与设备、人工环境、冷藏与冻结以及低温与气体工业。根据制冷温度的不同，制冷技术大体可划分为三类，即

普通制冷：高于－120℃； 深度制冷：－120℃至20K； 低温和超低温：20K以下。

实现人工制冷的方法有多种，按物理过程的不同可分为：液体气化法、气体膨胀法、热电法、固体绝热去磁法等。不同制冷方法适用于获取不同的温度。

空气调节用制冷技术属于普通制冷范围，主要采用液体气化制冷法，其中以蒸气压缩式制冷、吸收式制冷应用最广。本教材重点讲述蒸气压缩式制冷（热泵），并对利用热能的吸收式制冷（热泵）装置以及连接冷（热）源设备与空调末端设备的冷冻站和水系统作简单介绍。

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