1.2.4.1
Компрессионные холодильные установки
Компрессионные холодильные установки являются наиболее экономичными и совершенными холодильными установками.
В идеальной компрессионной паровой холодильной установке (рисунок 20.2) работа осуществляется по обратному циклу Карно.
Хладоагент из испарителя
поступает в компрессионную машину (компрессор), где сжимается до давления 
, на что расходуется механическая работа 
. В процессе сжатия (линия 1-2) температура хладоагента
возрастает до 
. В конденсаторе за счет отвода от хладоагента тепла 
происходит его сжижение
(линия 2-3), и хладоагент изменяет свое физическое состояние. В расширительном
цилиндре (детандере) происходит адиабатное расширение хладоагента (линия 3-4),
сопровождающееся понижением температуры до 
. С такой температурой хладоагент поступает в испаритель, где
за счет тепла 
, отнимаемого от хладоносителя, он испаряется (линия 4-1) и
снова подается в компрессор. Охлажденный теплоноситель поступает к потребителю
холода и охлаждает его. В этом процессе хладоноситель нагревается и затем
подается насосом в испаритель.
КМ – компрессорная машина, К
– конденсатор, РЦ(Д) – расширительный цилиндр (детандер), И – испаритель, НХ –
насос хладоносителя, ПХ = потребитель холода
Рисунок 1.74 – Компрессионная
холодильная установка
В компрессионной холодильной установке (КХУ) происходят последовательно процесс расширения 3-4 и сжатия 1-2 хладоагента с изменением его агрегатного состояния. Внешним источником энергии является электрическая или механическая энергия.
Тепловой баланс идеальной компрессионной холодильной установки:
, (1.176)
где 
- тепло, отводимое от
потребителя холода, в результате чего хладоагент испаряется;
- тепло, отводимое
от хладоагента в конденсаторе, в результате чего он превращается в жидкость;
- внешняя
механическая работа сжатия хладоагента в компрессионной машине;
- работа расширения
хладоагента в детандере.
Из уравнения 1.176 можно найти количество тепла, отводимого в конденсаторе:
, (1.177)
где L - затраченная работа на весь цикл.
Энергетическая эффективность идеальной
КХУ оценивается холодильным коэффициентом ε, характеризующим отношение
полезно отведенного тепла 
к затраченной работе:
(1.178)
Так как в Т-S диаграмме использованное тепло равно площади под линией процесса, то:
, (1.179)
где ΔS - изменение энтропии в процессах конденсации (сжижения 2-3) и испарения (4-1) холодильного агента.
Из уравнения 1.179 видно, что
холодильный коэффициент идеальной КХУ тем больше, чем меньше разность
температур 
и 
.
Паровая компрессионная холодильная установка может выполняться с одной или несколькими ступенями сжатия (многоступенчатая КХУ). Выбор числа ступеней определяется назначением и условиями работы холодильной установки. В качестве компрессорной машины могут использоваться ротационные, поршневые или центробежные установки.