冷媒量與冷凍循環性能最佳化分析

48

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25

5 6 7 8 9 10 11 12 13

時 間 ( 分 ) 時 間 ( 分 )時 間 ( 分 ) 時 間 ( 分 ) 溫

溫溫 溫 度 度度 度 ( ( ( (

℃

℃℃

℃

) ) ) )

冷媒5kg

冷媒4kg 冷媒3kg 冷媒2kg 冷媒1kg

圖 4-28 氣態冷媒洩漏庫內溫度變化圖

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

5 6 7 8 9 10 11 12 13

時 間 ( 分 ) 時 間 ( 分 )時 間 ( 分 ) 時 間 ( 分 ) 溫溫溫

溫 度度度 度 ( ( ( (

℃℃℃

℃ ) ) ) )

冷媒5kg 冷媒4kg 冷媒3kg 冷媒2kg 冷媒1kg

圖 4-29 液態冷媒洩漏庫內溫度變化圖

1.模擬冷媒量剩 20％時，壓縮功及冷凍能力均縮小；冷媒量剰 40％時，壓縮 機作虛功，冷凍能力幾乎不變、上升緩慢。

2.冷媒量在 60％(含)以上者，冷凍能力及壓縮功的關係均相近，如圖 4-30、圖 4-31 所示。

174 176 178 180 182 184 186 188 190 192 194 196

6 7 8 9 10111213141516171819 壓縮功 (kJ/kg) 冷

凍 能 力

冷媒量5kg 冷媒量4kg 冷媒量3kg 冷媒量2kg 冷媒量1kg

圖 4-30 氣態冷媒量變化對冷凍能力及壓縮功之關係

170 175 180 185 190 195 200 205

8 9 1011 1213 1415 1617 1819 壓縮功 (kJ/kg) 冷

凍 能 力

冷媒量5kg 冷媒量4kg 冷媒量3kg 冷媒量2kg 冷媒量1kg

圖 4-31 液態冷媒量變化對冷凍能力及壓縮功之關係

4.3.2 冷媒量變化對庫溫及冷凍能力之關係分析

50

1.冷媒量剩 20％（含）以下時，壓縮機運轉，冷凍能力未上升，庫溫無法降 至 0℃以下；冷媒量剩 40％時，冷凍能力上升、庫溫下降均緩慢。

2.冷媒量在 60%(含)以上者，庫溫及冷凍能力變化差異性小，如圖 4-32、圖 4-33 所示。

-21 -18 -15 -12 -9 -6 -3 12 15 18 0 3 6 9

170 175 180 185 190 195 200

冷凍能力(kJ/kg) 庫

溫 (

℃ )

冷媒量5kg 冷媒量4kg 冷媒量3kg 冷媒量2kg 冷媒量1kg

圖 4-32 氣態冷媒量變化對庫溫及冷凍能力之關係分析

-19 -9 1 11

170 175 180 185 190 195 200

冷凍能力 庫

溫 冷媒量5kg

冷媒量4kg 冷媒量3kg 冷媒量2kg 冷媒量1kg

圖 4-33 液態冷媒量變化對庫溫及冷凍能力之關係分析

4.3.3 冷媒量變化對庫溫及散熱能力之關係分析

1.當冷媒量減少至 20％時，散熱能力減小、庫溫無法隨壓縮機運轉而下降；冷 媒量剩 40％時，散熱能力縮小，庫溫下降緩慢。

2.冷媒量在 60%(含)以上者，散熱能力及庫溫下降幅度差異小，如圖 4-34、圖 4-35 所示。

-21 -18 -15 -12 -9 -6 -3 12 15 18 0 3 6 9

185 190 195 200 205 210

散熱能力 庫

溫 冷媒量5kg

冷媒量4kg 冷媒量3kg 冷媒量2kg 冷媒量1kg

圖 4-34 氣態冷媒量變化對庫溫及散熱能力之關係分析

-19 -9 1 11

185 190 195 200 205 210

散 熱 能 力 散 熱 能 力 散 熱 能 力 散 熱 能 力 庫

庫 庫 庫 溫 溫

溫 溫 冷媒量5kg

冷媒量4kg 冷媒量3kg 冷媒量2kg 冷媒量1kg

圖 4-35 液態冷媒量變化對庫溫及散熱能力之關係分析

52

4.3.4 冷媒量變化對冷凍能力及散熱能力之關係分析

1.冷媒量剩 20％時，散熱能力及冷凍能力均下降；冷媒量剩 40％時，冷凍能 力未相對上升。

2.冷媒量在 60％(含)以上時，冷媒量的變化對散熱能力及冷凍能力影響程度較 不明顯，如圖 4-36、圖 4-37 所示。

188 193 198 203 208

174 179 184 189 194

冷凍能力(kJ/kg) 散

熱 能 力 ( k J / k g )

冷媒量5kg 冷媒量4kg 冷媒量3kg 冷媒量2kg 冷媒量1kg

圖 4-36 氣態冷媒量變化對冷凍能力及散熱能力之關係分析

185 190 195 200 205 210

170 175 180 185 190 195 200

冷凍能力(kJ/kg) 散

熱 能 力 ( k J / k g )

冷媒量5kg 冷媒量4kg 冷媒量3kg 冷媒量2kg 冷媒量1kg

圖 4-37 液態冷媒量變化對冷凍能力及散熱能力之關係分析