卡諾冷機

卡諾熱機是一個依逆卡諾循環運作的理想熱機，實際的卡諾冷機最典型的就是空調，其循環工作過程可以近似地看做卡諾逆循環過程。

基本介紹

• 中文名：卡諾冷機
• 外文名：Kano cooler
• 套用學科：熱力學

原理

逆卡諾循環奠定了製冷理論的基礎，逆卡諾循環揭示了空調製冷係數（俗稱EER或COP）的極限。一切蒸髮式製冷都不能突破逆卡諾循環。

逆卡諾循環是由四個循環過程組成，絕熱壓縮、等溫壓縮、絕熱膨脹、等溫膨脹。

假設低溫熱源（即被冷卻物體）的溫度為T₀，高溫熱源（即環境介質）的溫度為T_k，則工質的溫度在吸熱過程中為T₀，在放熱過程中為T_k，就是說在吸熱和放熱過程中工質與冷源及高溫熱源之間沒有溫差，即傳熱是在等溫下進行的，壓縮和膨脹過程是在沒有任何損失情況下進行的。其循環過程為：首先工質在T₀下從冷源（即被冷卻物體）吸取熱量q₀，並進行等溫膨脹4-1，然後通過絕熱壓縮1-2，使其溫度由T₀升高至環境介質的溫度T_k，再在T_k下進行等溫壓縮2-3，並向環境介質（即高溫熱源）放出熱量qk，最後再進行絕熱膨脹3-4，使其溫度由T_k 降至T₀即使工質回到初始狀態4，從而完成一個循環。

逆卡諾循環

製冷係數

對消耗機械功而實現製冷的製冷循環工作有效程度的評價指標是製冷係數，也稱為製冷性能係數，用ε表示。它定義為從低溫物體吸收的熱量與所消耗的淨功之比。因而，卡諾冷機的製冷係數可表示為：

根據此式，卡諾冷機消耗的淨功可表示為：

在一定的環境溫度T₁的條件下，冷庫的溫度T2越低，逆向卡諾循環的製冷係數就越小，循環消耗的淨功就越大。反之，冷庫的溫度T₂稍高一些，製冷係數就可以大一些，而循環消耗的淨功就可小一些。