COP ของระบบทำความเย็นควรเริ่มจากพารามิเตอร์ใด? ความไวของซับคูลลิ่ง ซูเปอร์ฮีต อุณหภูมิระเหยและอุณหภูมิควบแน่นต่อการเลือกอุปกรณ์

ประสิทธิภาพพลังงานเป็นตัวชี้วัดสำคัญของเครื่องปรับอากาศ ฮีตปั๊ม และเครื่องลดความชื้น ก่อนเลือกอุปกรณ์และจับคู่ระบบ สามารถใช้การคำนวณทางอุณหพลศาสตร์เพื่อหาว่าประสิทธิภาพไวต่อพารามิเตอร์ใดมากที่สุด บทความนี้ใช้สารทำความเย็น R290 เป็นตัวอย่าง พิจารณาผลของซับคูลลิ่ง ซูเปอร์ฮีต อุณหภูมิระเหย และอุณหภูมิควบแน่นต่อ COP การทำความเย็นทีละตัว จากนั้นอภิปรายว่าเมื่อทรัพยากรมีจำกัด ควรปรับพารามิเตอร์ใดก่อน

เงื่อนไขการคำนวณ

คำนวณด้วยวัฏจักรอัดไอทางทฤษฎีแบบขั้นเดียว โดยใช้คุณสมบัติสารจากไลบรารีโอเพนซอร์ส CoolProp สภาวะอ้างอิง: อุณหภูมิระเหย 0℃ ซูเปอร์ฮีต 10℃ อุณหภูมิควบแน่น 40℃ ซับคูลลิ่ง 5℃ ประสิทธิภาพไอเซนทรอปิกของคอมเพรสเซอร์ 75% ไม่คิดความดันตกในท่อ และไม่คิดข้อจำกัดด้านการถ่ายเทความร้อน เช่น พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนและปริมาณลม COP การทำความเย็นที่สภาวะอ้างอิงประมาณ 4.29 ในแต่ละกรณีด้านล่างจะเปลี่ยนเพียงพารามิเตอร์เดียว ส่วนที่เหลือคงไว้ที่ค่าอ้างอิง

1. ซับคูลลิ่ง: ผลตอบแทนคงที่และเป็นเชิงเส้น

เมื่อเพิ่มซับคูลลิ่งจาก 5℃ เป็น 15℃ COP เพิ่มจาก 4.29 เป็นประมาณ 4.69 ในช่วงนี้ ซับคูลลิ่งทุก 1℃ ที่เพิ่มขึ้นทำให้ COP เพิ่มราว 0.04 เกือบเป็นเชิงเส้น

2. ซูเปอร์ฮีต: ตามทฤษฎีมีผลน้อยมาก

เมื่อเพิ่มซูเปอร์ฮีตจาก 10℃ เป็น 20℃ COP เพิ่มจาก 4.29 เป็นเพียงประมาณ 4.32 เปลี่ยนไม่ถึง 0.01 ต่อ 1℃ สำหรับวัฏจักรทางทฤษฎีของ R290 ซูเปอร์ฮีตแทบไม่ใช่คันโยกด้านประสิทธิภาพ

3. อุณหภูมิระเหย: ยิ่งสูง ยิ่งได้ผลมาก

เมื่อเพิ่มอุณหภูมิระเหยจาก 0℃ เป็น 10℃ COP เพิ่มจาก 4.29 เป็นประมาณ 6.18 และผลต่อ 1℃ ยิ่งมากขึ้น: จาก 0→1℃ เพิ่มประมาณ 0.15 และจาก 9→10℃ เพิ่มประมาณ 0.24

4. อุณหภูมิควบแน่น: ยิ่งต่ำ ยิ่งได้ผลมาก

เมื่อลดอุณหภูมิควบแน่นจาก 40℃ เป็น 30℃ COP เพิ่มจาก 4.29 เป็นประมาณ 6.07 และยิ่งลดยิ่งคุ้ม: จาก 40→39℃ เพิ่มประมาณ 0.14 และจาก 31→30℃ เพิ่มประมาณ 0.23

เมื่อเลือกอุปกรณ์ ควรปรับพารามิเตอร์ใดก่อน?

ข้อสรุปข้างต้นเป็นการดูทีละพารามิเตอร์ แต่คำถามจริงในการเลือกอุปกรณ์คือ พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อน ปริมาณลม และงบประมาณล้วนมีจำกัด ควรลงทุนที่ใดก่อน? เมื่อนำความไวกลับไปใส่ในตรรกะการเลือก จะได้ข้อสรุปคร่าว ๆ สองข้อ