Знижується також і ефективність установки. Кількість теплоти, яка відводиться в конденсаторі іі від холодоагенту охолоджуваного водою можна розрахувати

-графічно q₁ = пл. 2-2΄-3-б-в-2; (9.24)

та аналітично: q₁ = і₂ – і₃, (9.24а)

причому q₁ = q₀ + l_ц..

Розрахуємо холодильний коефіцієнт парової холодильної машини.

Так як l_ц. = q₁ – q₀ = і₂ –і₃- і₁+ і₄ = і₂- і₁, то

l_ц = і₂ – і₁. (9.25)

Тоді ε = q₀/l_ц. = q₀/(q₁ –q₀) > 1,

або ε = (і₁ – і₄)/(і₂ – і₃ – і₁ + і₄) = (і₁ – і₃)/(і₂ – і₁) > 1. (9.26)

Ефективність роботи парової компресійної холодильної машини залежить від температури води, яку подають у конденсатор ІІ. Чим вона нижча, тим до нижчого тиску необхідно стиснути холодоагент, щоб його сконденсувати. Відповідно буде нижчою і втрата енергії.

Методи збільшення холодильного коефіцієнта ε .

1) Зменшити затрати теплоти в конденсаторі ІІ – тобто, знизити температуру конденсування холодоагента ;

2) Збільшити кількість теплоти, яку може приймати одиниця маси холодоагента – (тобто холодопродуктивність) у випарнику ІУ шляхом переохолодження рідкого холодоагента перед дроселюванням .

Розглянемо цей випадок: пр. 3-3^І на T-s діаграмі (рис. 9.6) - ізобарне переохолодження холодоагенту при p₂ = const до температури Т₁^ІІ. Після цього проводять ізоентальпійне дроселювання переохолодженого робочого тіла - пр. 3^І-4^І. При цьому зростає холодопродуктивність установки, яка буде еквівалентна площі 1-4^І-б'-в-1, що буде більшою, ніж у випадку без переохолодження на площу 4-4^І-б-а-4.

Аналітично холодопродуктивність при використанні дроселя буде дорівнювати

-без переохолодження: q_о = і₁ - і₄; (9.27)

-з переохолодженням: q_о^І = і₁ - і₄^І. (9.28)

Тобто q = і₁ - і₄ - і₁ + і₄^І = і₄^І - і₄. (9.30)

Використання в холодильній установці в якості холодоагента замість повітря парів низькокиплячих рідин (фреон, аміак) робить принципово можливим здійснення оберненого циклу Карно, так як в області вологої пари (під кривою на Т-s -діаграмі) ізобари є одночасно ізотермами і, значить, холодильний коефіцієнт такого циклу буде дорівнювати холодильному коефіцієнту циклу Карно.

Але реальний цикл парокомпресійної холодильної машини відрізняється від теоретичного тим, що через наявність тертя процес стискання робочого тіла в циліндрі компресора відбувається не по адіабаті, а по політропі. В результаті чого збільшуються затрати роботи на стиснення робочого тіла в компресорі і будуть становити l_о = і₂ - і₁, та дійсний холодильні коефіцієнт буде меншим від теоретичного, тобто

ε_пкхм = (0,850,82)ε_Карно. (9.31)

Реальний цикл парокомпресійної холодильної машини дещо відрізняється від оберненого циклу Карно ще тим, що:

1. дорога та габаритна розширювальна машина - детандер замінена дешевим і меншим дроселем, при цьому додаткові втрати енергії внаслідок дроселювання холодоагенту є практично незначним ;

2. перед подачею в циліндр компресора І волога пара сепарується до стану насиченої пари (т. 1), внаслідок чого процес стиснення холодоагенту (пр. 1-2) проходить в області сухої перегрітої пари, що позитивно впливає на роботоздатність компресора та підвищує холодопродуктивність установки в цілому.

Перевагою парокомпресійної холодильної установки в порівнянні з повітряною є те, що вона має набагато вищий холодильний коефіцієнт ε та менші габарити, так як більша питома холодильна потужність означає меншу об’ємну витрату холодоагента.