蒸気圧縮式冷凍サイクル|逆カルノーサイクルの応用

蒸気圧縮式冷凍サイクル

蒸気圧縮式冷凍サイクルは逆カルノーサイクルを利用することで冷凍する理想サイクルである。

エンタルピー

蒸気圧縮式冷凍サイクルのエンタルピーは下記で表される。

エントロピー

蒸気圧縮式冷凍サイクルのエントルピーは下記で表される。

A→B

A→Bは、断熱圧縮の過程で、低温・低圧の飽和蒸気の冷媒を圧縮機で断熱圧縮して、高温・高圧の過熱蒸気となり、冷媒の温度が上昇する。

B→C

B→Cは、凝縮器を使う過程で、凝縮器より冷媒は放熱しながら等圧で冷却されて、凝縮して高圧の飽和液になる。高温熱源に熱Qを放出して周囲は温められる。

C→D

C→Dは、膨張弁で絞られて等エンタルピー膨張(減圧)して、低圧・低温の湿り蒸気にする過程である。温度と圧力が降下する。

D→A

D→Aは蒸発器の過程で、低圧の冷媒は外部からの熱を吸熱して等圧で加熱されて蒸発して飽和蒸気になる。ここで低温熱源から熱QLを吸収して周囲を冷却する。