冷凍性能における効率

性能の変化

• 凝縮温度･成績係数の変化
  過剰加熱に伴う成績係数の低下要因
  • w_s&w'_s:凝縮温度の上昇に伴い断熱圧縮仕事が上昇
  • w_r&w'_r:凝縮温度の上昇に伴い冷凍性能が低下

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• 蒸発温度･成績係数の変化
  低温蒸発に伴う成績係数の低下要因
  • w_s&w'_s:蒸発温度の低下に伴い断熱圧縮仕事が上昇
  • w_r&w'_r:蒸発温度の低下に伴い冷凍性能が低下

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• 温度･冷媒別の性能変化
  温度変化に伴う過熱蒸気･飽和溶液の成績係数比
  • R717:過熱度の上昇に対し性能の低下が顕著
  • R410A&R22:過熱度の上昇に対し性能の低下が微量
  • R134a
    • 潤滑油の劣化を伴わない限り、過熱度の上昇に対し性能が上昇
    • 受熱部位距離の増加に伴う圧縮機の圧縮効率低下に因り
      液ガス熱交換構造を併用し機能を拡張

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実運用における構造

• 冷媒の受熱部位における性能低下
  • 気化速度差に因る性能変化
    • 気化流体の抵抗要因となる気化前液体に因り圧力が降下
  • 流路距離の増加に伴う性能変化
    • 受熱に因り流体蒸気含有率が上昇
    • 膨張に因る流体体積･流速の上昇に併せ流路抵抗が増加
    • 流路への受圧に因り圧力が降下

• 冷媒の凝縮部位における性能低下
  • 上流においては高い蒸気含有率･流速に伴い圧力降下が増加
  • 下流においては高い液体含有率、液化に因る流速低下に伴い圧力降下が減少

• 圧力降下に伴う性能低下
  下記要因に因り圧力降下の削減を指標とし設計･施工
  • 圧縮機にて断熱圧縮仕事が増加
  • 成績係数が低下

• 受液器･膨張弁間における性能低下
  下記噴霧性能の低下に伴い冷凍能力が低下
  • 圧力降下の増加
    膨張弁への流路立上り距離の過剰に因る流入圧低下に起因
    • Δp[Pa]:静圧降下
    • ρ[kg/m³]:冷媒密度
    • H[m]:液柱高度
    • g[m/s²]:重力加速度
      計算式:
      
  • 流路への加熱
    冷媒の一部の気化