逆卡諾文化循環(huán)的制冷相關(guān)系數(shù): COPk=q2/w0=q2/(q1-q2)=T2/(T1-T2)制冷系統(tǒng)系數(shù)
T1:環(huán)境溫度T2:冷卻溫度
在一定的溫度條件下,反向卡諾循環(huán)的冷卻系數(shù)是最大的,實(shí)際螺桿冷水機(jī)組的COP小于COPk,COP可以小于1,也可以大于或等于1。螺桿式冷水機(jī)選用當(dāng)依照冷負(fù)荷及用處來思忖。對付低負(fù)荷運(yùn)行工況時(shí)間較長的制冷體系,宜選用多機(jī)頭塞式壓縮機(jī)組或螺桿式壓縮機(jī)組,便于調(diào)理和節(jié)能。冰水機(jī)工作原理是蒸氣壓縮式制冷,也即是利用液態(tài)制冷劑汽化時(shí)吸熱,蒸汽凝結(jié)時(shí)放熱的原理進(jìn)行制冷的。在制冷技術(shù)中,蒸發(fā)是指液態(tài)制冷劑達(dá)到沸騰時(shí)變成氣態(tài)的過程。低溫冷水機(jī)它能夠提供恒溫、恒流、恒壓的一種冷卻設(shè)備。冷水機(jī)是將一定量的水注入機(jī)器的內(nèi)部水箱,通過的制冷系統(tǒng)將水冷卻,而后有機(jī)器內(nèi)部的循環(huán)水泵將低溫冷凍的水注入需要冷卻的設(shè)備內(nèi),冷凍水將設(shè)備內(nèi)部的熱量帶走,再將高溫?zé)崴俅瘟鞯剿鋬?nèi)進(jìn)行降溫。
制冷原理:逆卡諾循環(huán)
1824年,年輕的法國工程師卡諾研究了一種理想的熱機(jī)的效率,它被稱為卡諾循環(huán)。這是一個(gè)特殊而非常重要的循環(huán),因?yàn)榫哂写酥芷诘臒釞C(jī)效率最高??ㄖZ周期由四個(gè)循環(huán)過程、兩個(gè)絕緣過程和兩個(gè)同熱過程組成。1824年,N.L.S.Cano在關(guān)于熱機(jī)最大可能效率的理論研究中提出了這一建議。Kano假設(shè)工作物質(zhì)交換熱量只有兩個(gè)恒定的熱源,沒有散熱、氣體泄漏、摩擦等損失。為了使工藝過程成為準(zhǔn)靜態(tài)過程,工作材料從高溫?zé)嵩次諢崃繒r(shí)應(yīng)是無溫同熱膨脹過程,同樣,熱源到低溫?zé)嵩磻?yīng)是同熱壓縮過程。因?yàn)闃O限只有兩個(gè)熱源來交換熱量,離開熱源后只能是一個(gè)不熱的過程。循環(huán)卡諾的熱機(jī)稱為卡諾熱機(jī)。Kano進(jìn)一步證明了以下卡諾理論:(1)在同一高溫?zé)嵩春屯坏蜏責(zé)嵩粗g運(yùn)行的所有可逆熱發(fā)動機(jī)都同樣高效,獨(dú)立于工作材料,因?yàn)門1、T2分別是高溫和低溫?zé)嵩吹慕^對溫度。(2) 在同一高溫?zé)嵩春屯坏蜏責(zé)嵩粗g工作的所有不可逆熱機(jī)的效率不得大于可逆的 Cano 加熱器的效率??赡婧筒豢赡娴募訜崞鞣謩e經(jīng)歷可逆和不可逆的循環(huán)。
闡明
卡諾定理澄清了熱機(jī)效率的局限性,指出了提高熱機(jī)效率的途徑。作為研究熱機(jī)的理論基礎(chǔ)。熱機(jī)效率極限。實(shí)際熱力學(xué)過程的不可逆轉(zhuǎn)性以及它們之間的關(guān)系導(dǎo)致了熱力學(xué)第二定律的建立。絕對絕對開爾文是根據(jù)卡諾定理建立的,它與溫度測量的物質(zhì)和性質(zhì)無關(guān),使溫度測量具有客觀性。此外,卡諾循環(huán)和卡諾定理可用于研究表面張力、飽和蒸汽壓與溫度之間的關(guān)系以及可逆電池的電壓。還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,卡諾的抽象和普遍的理論,排除了具體的裝置和具體的工作物質(zhì),已被用于整個(gè)熱力學(xué)研究。反向卡諾循環(huán)奠定了制冷理論的基礎(chǔ),揭示了制冷系數(shù)的極限。沒有蒸發(fā)制冷可以打破反向卡諾循環(huán)。
理論
在逆卡諾循環(huán)理論中,提高空調(diào)制冷系數(shù)的措施只有兩個(gè):1。要提高壓機(jī)的效率,從上面的推演可以發(fā)現(xiàn),理論上小型空調(diào)只有19%的效率提升空間;大型螺旋飲水機(jī)效率提升9%空間。2。膨脹功損失和內(nèi)耗損失:減少內(nèi)耗損失的空間和意義不大。