Efisiensi energi adalah indikator utama AC, pompa kalor, dan dehumidifier. Sebelum memilih peralatan dan menyesuaikan sistem, perhitungan termodinamika dapat menunjukkan parameter mana yang paling memengaruhi efisiensi. Dengan refrigeran R290 sebagai contoh, artikel ini membahas pengaruh subcooling, superheat, suhu evaporasi, dan suhu kondensasi terhadap COP pendinginan, lalu menimbang parameter mana yang sebaiknya diubah lebih dulu ketika sumber daya terbatas.
Kondisi perhitungan
Perhitungan menggunakan siklus kompresi uap teoretis satu tingkat, dengan properti dari pustaka sumber terbuka CoolProp. Kondisi dasar: suhu evaporasi 0°C, superheat 10°C, suhu kondensasi 40°C, subcooling 5°C, efisiensi isentropik kompresor 75%. Penurunan tekanan pipa tidak diperhitungkan, begitu pula batasan perpindahan panas seperti luas penukar panas dan aliran udara. COP pendinginan pada kondisi dasar sekitar 4,29. Pada setiap kasus di bawah, hanya satu parameter yang diubah; sisanya tetap pada nilai dasar.
1. Subcooling: manfaat yang stabil dan linear
Menaikkan subcooling dari 5°C ke 15°C meningkatkan COP dari 4,29 menjadi sekitar 4,69. Dalam rentang ini, setiap tambahan 1°C subcooling menambah COP sekitar 0,04, hampir linear.
2. Superheat: secara teori pengaruhnya sangat kecil
Menaikkan superheat dari 10°C ke 20°C hanya menggeser COP dari 4,29 menjadi sekitar 4,32, kurang dari 0,01 per 1°C. Dalam siklus teoretis R290, superheat hampir bukan tuas efisiensi.
3. Suhu evaporasi: makin tinggi, makin besar manfaatnya
Menaikkan suhu evaporasi dari 0°C ke 10°C meningkatkan COP dari 4,29 menjadi sekitar 6,18, dan manfaat per derajat makin besar: sekitar +0,15 dari 0→1°C dan sekitar +0,24 dari 9→10°C.
4. Suhu kondensasi: makin rendah, makin besar manfaatnya
Menurunkan suhu kondensasi dari 40°C ke 30°C meningkatkan COP dari 4,29 menjadi sekitar 6,07. Di sini pun setiap derajat makin berharga: sekitar +0,14 dari 4