在高效制冷系統的精密設計中，過(guò)冷度絕非一個(gè)可有可無(wú)的參數，而是系統穩定運行、高效節能的關(guān)鍵保障。它指的是液態(tài)制冷劑在冷凝壓力下，實(shí)際溫度低于其對應飽和冷凝溫度的差值。這看似細微的溫度降低，背后蘊含著(zhù)深刻的熱力學(xué)原理和工程實(shí)踐意義。

　　01、過(guò)冷的定義：　　

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

　　過(guò)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，排氣壓力對應的飽和液體溫度和冷凝器出口液體的溫度之差，作為過(guò)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(lái)的誤差，可以忽略。

　　02、制冷系統為什么一定需要過(guò)冷?　　

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

　　對于風(fēng)冷冷凝器，4-8℃的過(guò)冷度比較合適。對于沒(méi)有經(jīng)濟器額外過(guò)冷的系統，如果換熱器的過(guò)冷度過(guò)大，在高負荷條件下，機組由于系統冷媒過(guò)多，有可能會(huì )造成機組的高壓報警，所以過(guò)冷度不宜追求過(guò)高。

　　制冷系統正常循環(huán)時(shí)，冷凝器的出口一般都會(huì )有一定的過(guò)冷度。

　　另外具有一定的過(guò)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，壓焓圖上有四個(gè)點(diǎn)，分別是：

　?、?壓縮機吸氣口—過(guò)熱蒸汽；

　?、?壓縮機排氣口—過(guò)熱蒸汽；

　?、?冷凝器出口—過(guò)冷液體；

　?、?蒸發(fā)器的入口—兩相冷媒。

　?、?、②和③點(diǎn)都是單相狀態(tài)，根據壓力和溫度值，可以計算出對應的焓值。

　　根據壓力和焓值，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。

　　但是節流裝置一般外表面積較小，散熱忽略，冷媒經(jīng)過(guò)節流裝置可以近似作為等焓降壓過(guò)程。所以③點(diǎn)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(gè)狀態(tài)點(diǎn)，缺少兩個(gè)點(diǎn)，則不能畫(huà)出系統的壓焓圖。

　　03、制冷系統過(guò)冷度的意義:

　　為什么在兩相狀態(tài)，不能根據壓力和溫度計算出對應的焓值。

　　因為在兩相區中，壓力和溫度是一一對應的，一個(gè)飽和壓力對應一個(gè)飽和溫度。壓力線(xiàn)與溫度線(xiàn)，在兩相區中是一條重合的水平線(xiàn)。

　　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：

　?、偃绻麥囟戎敌∮趬毫娘柡蜏囟?，則說(shuō)明是過(guò)冷液體；

　?、谌绻麥囟戎荡笥趬毫娘柡蜏囟?，則說(shuō)明是過(guò)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(shuō)，冷媒處在測量得到的壓力值的飽和液或飽和線(xiàn)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，其對應的焓值就會(huì )相100~200kJ/kg。

　　兩相點(diǎn)在壓焓圖的實(shí)際的位置，究竟是在飽和液線(xiàn)上，還是飽和氣線(xiàn)上，或之間的水平線(xiàn)上的某個(gè)位置，這都難以確定。

　　所以一定要有充分的過(guò)冷度或過(guò)熱度，才可以計算其對應的焓值。

　　04、過(guò)冷實(shí)現的方法：

　　(1）冷凝器后裝過(guò)冷器；

　　(2）設計、選型時(shí)，適當增大冷凝器面積；

　　(3）制冷系統中設置回熱器，采用回熱循環(huán)。

　　空調制冷系統原理圖：

　　復疊低溫帶有回熱器系統原理圖：

　　原理：利用吸氣溫度的低溫來(lái)冷凝制冷劑的液體，達到過(guò)冷的目的，同時(shí)可以達到吸氣管的過(guò)熱，雖是無(wú)效過(guò)熱，但是起碼可以防止液體制冷劑進(jìn)入壓縮機造成壓縮機的液擊。