Как кипение и конденсация повлияют на холодопроизводительность системы

Пояснения к вопросу в канале Академии Криофрост от 28.08.2025. Вопрос заключался в оценке влияния изменения температур кипения и конденсации на холодопроизводительность системы.

Оценка термодинамического цикла

Холодильный коэффициент (ХК) — отношение удельной холодопроизводительности к удельным затратам работы — зависит от конкретного хладагента и режимов работы. Для сравнительной оценки можно использовать цикл Карно.

 

Расчет для базовых условий:

  • температура конденсации: +45 °C.

  • температура кипения: -15 °C.

  • ХК цикла Карно: 4.3.

Оценка изменений

1.    При росте температуры конденсации на 10 °C (до +55 °C) максимальный ХК падает до 3.68.

2.    При снижении температуры кипения на 10 °C (до -25 °C) максимальный ХК падает до 3.54.

Сравнительная таблица факторов, влияющих на энергоэффективность системы

Фактор влияния на ХК

При повышении t_конд

При понижении t_кип

Работа сжатия

Увеличивается

Увеличивается значительно сильнее

Массовый расход хладагента

Незначительно снижается

Резко снижается

Холодопроизводительность

Падает в основном из-за роста затрат работы

Падает сильно из-за снижения расхода и роста работы

Энергия вспомогательного оборудования

Растет (вентиляторы конденсатора)

Может расти (вентиляторы/ насосы испарителя)

Вывод

Снижение температуры кипения хладагента оказывает более сильное негативное влияние на энергетическую эффективность системы, чем эквивалентное повышение температуры конденсации. Это связано с двойным негативным эффектом: не только резко возрастает работа сжатия, но и критически снижается массовый расход хладагента через компрессор. Таким образом, поддержание максимально возможной температуры кипения (в рамках требований технологического процесса) является первоочередной задачей для оптимизации работы холодильной системы.

Комментарии 1

Андрей Ермолаев
5 сентября 2025 в 09:10

Для большей наглядности, хорошо бы показать на конкретном хладагенте, студентам было бы полезно.

Войдите
или зарегистрируйтесь,
чтобы поставить зачет

При поддержке
Международная академия холода
Ассоциация холодильной промышленности и кондиционирования воздуха Республики Казахстан
Россоюзхолодпром
Международный центр научной и технической информации
Ассоциация предприятий индустрии микроклимата и холода
Всероссийский научно-исследовательский институт
холодильной промышленности