單段壓縮莫尼爾曲線圖動畫版...版權所有 2008/10/26

理論冷凍循環為一理想循環,其過程分析於下:
(1)膨脹過程(3-4):3點為冷媒進入冷媒控制器之飽和液體狀態,4點為冷媒離開冷媒控制器之未飽和液、氣狀態;3-4為由高壓變成低壓之膨脹過程。由於冷媒在膨脹閥中為絕熱膨脹過程,故沒有任何熱之獲得及損失,故為沿等焓線之膨脹變化;因壓力驟降,比容之膨脹增大,部份液態冷媒蒸發為氣態,但液態之蒸發須熱量之供給,又因為絕熱膨脹,故此蒸發所須之熱量無法自外界獲得,而取自於循環冷媒本身,致冷媒溫度大幅度下降(閃蒸flash);由於溫度之改變,故熵亦發生少許之改變,致在膨脹過程。

(2)蒸發過程(4-1):4點為冷媒離開冷媒控制器之未飽和氣、液狀態,1點為冷媒離開蒸發器之飽和氣體狀態,4-1為由液態蒸發吸熱變成飽和氣體蒸發過程,蒸發過程為等溫及等壓變化,是顯熱之變化。

(3)壓縮過程(1-2):1點為冷媒離開蒸發器之飽和氣體狀態,亦為進入壓縮機之低壓飽和氣體狀態(因管路無熱之獲得與損失),2點為冷媒離開壓縮機之過熱氣體狀態,1-2為由低壓氣體變成高壓氣體之壓縮過程。由於冷媒在壓縮機中為絕熱壓縮過程,故沒有任何熱獲得與損失,因均為氣態壓縮,故熵未發生任何變化,係為沿等熵線之等熵壓縮過程。由於氣態壓縮必有壓縮熱產生,故冷媒溫度與壓力均升高,並因壓縮所須之輸入功,故熱焓增高,又因壓力加大致比容積減小。

(4)冷凝過程(2-3):冷凝過程為蒸發過程之可逆過程,仍是高壓氣體變成冷凝放熱,變成飽和液體之冷凝過程,2點為冷媒離開壓縮機之過熱氣體狀態,亦為進入冷凝器之狀態(因管路無熱之獲得與損失),3點為離開冷凝器之飽和液體狀態,亦為進入冷媒控制器之飽和液體狀態(因管路無熱之獲得與損失),2-3為冷凝過程,亦等壓之變化。由於離開壓縮機為過熱氣體狀態,故在冷凝過程如圖所示,第一步為過熱之顯熱改變,將溫度降至飽和氣態,第二步即如同蒸發過程相同,按等溫等壓之變化,僅潛熱之變化,將氣態冷凝液態。