冷凝器的必要性基于熱力學第二定律——根據熱力學第二定律，封閉系統內部熱能自發的流動方向是單向的，即只能從高熱流向低熱，在微觀世界表現為承載熱能的微觀粒子只能由有序變成無序。所以，一個熱機在有能量輸入做功的同時，下游也必須有能量放出，這樣上下游才會有熱能差距，熱能的流動才會成為可能，循環才會繼續下去。

所以，如果想讓承載物重新做功，就必須先把沒有*釋放的熱能釋放干凈，這時候就需要用到冷凝器。如果周圍的熱能比冷凝器中的溫度還要高的話，為了使得冷凝器降溫，就必須人為做功（一般來說是使用壓縮機）。冷凝后的流體重新回歸高有序、低熱能的狀態，可以重新做功。

冷凝器的選擇包括形式和型號的選擇，并確定流經冷凝器的冷卻水或空氣的流量和阻力。冷凝器型式的選擇要考慮當地的水源、水溫、氣候條件，以及制冷系統總制冷量的大小和制冷機房的布置要求。在確定冷凝器型式的前提下，根據冷凝負荷和冷凝器單位面積的熱負荷來計算冷凝器的傳熱面積，以此來選定具體的冷凝器的型號。

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一般制冷機的制冷原理是壓縮機把工質由低溫低壓氣體壓縮成高溫高壓氣體，再經過冷凝器冷凝成中溫高壓的液體，經節流閥節流后，則成為低溫低壓的液體。低溫低壓的液態工質送入蒸發器，在蒸發器中吸熱蒸發而成為低溫低壓的蒸汽，再次輸送進壓縮機，從而完成制冷循環。

單級蒸汽壓縮制冷系統，是由制冷壓縮機、冷凝器、節流閥和蒸發器四個基本部件組成，它們之間用管道依次連接，形成一個密閉的系統，制冷劑在系統中不斷地循環流動，發生狀態變化，與外界進行熱量交換。

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