
【化】 C.O.P.; performance coefficient
chill; freeze; freezing; froze; frozen; refrigeration
【機】 refrigerate; refrigeration
coefficient; modulus; quotiety
【計】 coefficient
【化】 coefficient
【醫】 coefficient; quotient
【經】 coefficient; parameter; quotient
冷凍系數(英文:Coefficient of Refrigeration)是制冷工程領域的重要效率指标,指制冷系統在單位時間内從低溫熱源吸收的熱量與其所消耗的功率之比。該參數主要用于評估制冷機或熱泵的性能,其數學表達式為: $$ COP_R = frac{Q_L}{W} $$ 其中$Q_L$代表系統吸收的熱量,$W$為輸入功。
根據中國國家标準化管理委員會發布的《制冷設備能效限定值及能效等級》(GB 19577-2019),冷凍系數在工業制冷設備評價體系中具有強制檢測地位。美國ASHRAE手冊(ASHRAE Handbook: Refrigeration)則将冷凍系數定義為制冷量與壓縮機輸入功率的比值,特别強調其與蒸發溫度、冷凝溫度的關聯性。
清華大學《工程熱力學》教材指出,理想制冷循環的冷凍系數可由卡諾定理推導得出: $$ COP_{R,rev} = frac{T_L}{T_H - T_L} $$ 式中$T_L$和$T_H$分别為低、高溫熱源的絕對溫度。實際應用中,冷凍系數值通常介于2-6之間,具體數值受制冷劑類型、壓縮機效率及換熱器性能共同影響。
冷凍系數,又稱緻冷系數或制冷系數,是衡量制冷系統效率的重要指标。其定義和核心要點如下:
冷凍系數($beta$)表示制冷劑從被冷凍物體中吸收的熱量($Q_c$)與系統消耗的外界功($W$)或外界補充熱量的比值。公式為: $$ beta = frac{Q_c}{W} $$
基于卡諾循環的逆向運行(即卡諾制冷機),冷凍系數可推導為: $$ beta_{text{卡諾}} = frac{T_c}{T_h - T_c} $$ 其中,$T_c$為低溫熱源溫度,$T_h$為高溫熱源溫度。這表明低溫差越大,制冷效率越低。
冷凍系數越高,說明系統以更少的外界能耗獲取更多制冷量,是評價制冷設備性能優劣的關鍵參數。
冷凍系數結合了熱力學原理與實際工程效率,其值大小直接反映制冷系統的能耗水平。如需進一步了解具體設備參數,可參考制冷技術手冊或相關工程資料。
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