压缩式制冷之逆卡诺循环原理

一、逆卡诺循环

卡诺循环分正卡诺循环和逆卡诺循环，1均是由两个定温进程和两个绝热进程构成的。它是一个抱负循环，其构成的各热力进程，2与外界既无温差也无冲突丢失。（逆卡诺循环的条件：1，2）
1. 绝热压缩进程（1—2）：耗功Wc；
2. 等温压缩进程（2—3）：放热qk；
3. 绝热胀大进程（3—4）：作功We；
4. 等温胀大进程（4—1）：制冷q0怎么衡量其经济性呢？
二、制冷系数
1 kg制冷剂每一循环：制冷量q0；耗费净功∑w＝Wc-We；向高温热源放热：qk=q0+∑w
功率ε＝收成/价值＝q0/∑w。
关于逆卡诺循环：
q0＝T0’(sa-sb)
qk＝q0＋∑w
∑w＝qk-q0
εc＝q0/∑w=T0’(sa-sb)/(Tk’-T0’)=T0’/（Tk’-T0’）
评论：
1．逆卡诺循环的制冷系数仅取决于被冷却物（低温热源）的温度T0’和冷却剂（周围介质水或空高低温）的温度Tk’，而与制冷剂性质无关。
2. 为了进步制冷系数ε，在满足需要条件下应使被冷却物质温度T0’增加而使冷却剂温度Tk’下降；
3. T0’改变比Tk’改变对ε影响更大。P６.
4. 热泵设备供热系数μ＝qk/∑w＝ε＋1，所以热泵供热量＞耗费的功量，能够综合利用动力。
5. 制冷系数实践上不是衡量制冷设备经济性的仅有目标。
   从理论上讲，逆卡诺循环为进步制冷设备的经济性指出了方向，可是完成这种循环是在可逆条件下进行的，即无温差传热又无冲突丢失，这是不可能的，不然热交换器面积无限大，制冷和压缩进程无限缓慢。所以除了进步T0’、下降Tk’外，还要大力研讨高功率的热交换设备。
   通常用热力完善度η来表征制冷循环的技能经济目标。将作业于一样温度间的实践制冷循环的制冷系
数ε与逆卡诺循环的制冷系数εc之比，称为这个制冷机循环的热力完善度。
   热力完善度是用来表明制冷机实践循环挨近逆卡诺循环的程度。它的数值越大，就阐明循环的不可逆丢失越小。在循环中，削减传热温差，削减冲突，均会削减循环的不可逆程度，并致使热力完善度的进步。所以，热力完善度是制冷循环的一个技能经济目标，但它与制冷系数的含义不一样。ε仅仅从热力学定律（能量变换）的数量视点反响循环的经济性，而η是一起思考了能量变换的数量联系和实践循环中不可逆程度的影响。从数量上看，ε能够小于1，等于1
  或大于1，而η则一直小于1，由于抱负的可逆循环的实践上是不可能到达的。当对比两个制冷设备循环的经济性时，假如两者的作业温度Tk、T0一样，选用ε与选用η进行对比是等价的；假如两者的Tk、T0不一样，只要对它们的η加以对比才是有含义的，由于这时只对比ε不能看出哪个制冷设备的经济性非常好。