结构推理
某蒸汽压缩制冷循环,制冷量Q0为3×104kJ·h-1,蒸发室温度为-15℃,冷凝器用水冷却,进口为8℃。若供给冷凝器的冷却水量无限大时,计算制冷循环消耗的最小功为多少?如果冷凝器用室温(25℃)空气冷却时,其消耗的最小功又是多少?
【正确答案】解:首先需要明确的是:在所有的制冷循环中,逆卡诺循环的制冷效率最高,即功耗最小。循环效率有如下的关联式:
按照传热原理,如果进出冷却器的冷却水量无限大,则不仅冷却水进出口温度接近相同,而且被冷介质的温度也相同。因此
当冷却水量无限大时,冷凝温度T2=(8+273)K,
所以最少净功
当冷凝器用空气冷却时,冷凝温度近似等于室温25℃
最小净功
由计算结果可见,冷却温度越低,消耗功越小。但是空气冷却所用设备简单,如家用空调器,冰箱采用散热片空气冷却,不过它们的能耗要比水冷却高许多。
【答案解析】