Цикл воздушной холодильной установки

Воздух с давлением p₁ поступает в детандер 1, где адиабатно расширяется по линии 1-2 до давления р₂ и совершает при этом работу, отдаваемую детандером внешнему потребителю (например, генератору электрического тока). Расширение воздуха сопровождается понижением его температуры от T₁ до Т₂.

Затем воздух поступает в рефрижератор 2, где отбирает тепло от охлаждаемого объекта при p₂ = const по линии 2-3. Температура его при этом повышается от Т₂ до Т₃, теоретически равной температуре охлаждаемого объекта.

Далее воздух направляется в компрессор 3, где сжимается до давления p₁ с повышением температуры от Т₃ до Т₄ по адиабате 3-4.

Наконец, воздух поступает в охладитель 4, где его температура понижается при p = const по линии 4-1 за счет отдачи тепла охлаждающей воде, имеющей температуру окружающей среды, теоретически равную Т₁.

Холодильный коэффициент установки

Следовательно,

Обратный цикл Карно изображён прямоугольником 1-2^/-3-3^/-1, тогда

Т.к. , то ε_к > ε_в.

Таким образом, в цикле воздушной холодильной машины отбирается меньше тепла, чем в обратном цикле Карно, а затрачиваемая работа больше.

Это сравнение показывает, что эффективность воздушных холодильных установок невелика. И действительно, такие установки отличаются малой холодопроизводительностью и требуют больших расходов воздуха.