В холодильной системе температура испарения и объем охлаждения являются основными корреляционными параметрами, динамическая связь между ними напрямую определяет эффективность работы холодильного оборудования и эффект охлаждения. При условии, что ключевые условия, такие как тип хладагента, объем воздуха системы и температура конденсации остаются неизменными, температура испарения и объем охлаждения имеют значительную положительную корреляцию: температура испарения увеличивается, объем охлаждения увеличивается; Температура испарения снижается, а объем охлаждения уменьшается, что является логикой работы всех систем сжатия парового охлаждения.

　　Основные принципы: от физических свойств к энергетическому обмену

　　Связь между температурой испарения и объемом охлаждения, по сути, отражается в физическом законе холодильного вещества в процессе «фазового перехода к теплопоглощению» в испарителе, может быть демонтирована через три ключевых звена:

　　Температура испарения определяет давление испарения: в соответствии с основными законами термодинамики, температура фазового перехода любого вещества (в данном случае температура испарения, то есть температура, при которой хладагент из жидкого в газообразное) строго связана с соответствующим давлением насыщения (давлением испарения) - для фиксированного типа хладагента, температура испарения с каждым изменением 1℃, давление испарения будет меняться в соответствии с фиксированной кривой.

　　Дифференциация давления влияет на циркуляционный расход хладагента: основная мощность холодильной системы обусловлена разницей давления между «давлением испарения» (на стороне низкого давления), установленным компрессором, и «давлением конденсации (на стороне высокого давления, определяемой температурой конденсатора). Когда температура испарения снижается, давление испарения снижается синхронно, что приводит к уменьшению разницы давления на стороне высокого и низкого давления; Тем не менее, циркуляционный поток хладагента в системе (проходящий через массу хладагента испарителя за единицу времени) напрямую обусловлен этим различием давления — чем меньше разница давления, тем слабее «мощь» компрессора, чтобы подтолкнуть хладагент к потоку в трубопроводе, тем меньше поток хладагента в испарителя за единицу времени. И наоборот, если температура испарения повышается, давление испарения увеличивается, разница давления увеличивается, циркуляционный расход хладагента увеличивается соответствующим образом.

　　Расход и скрытая теплота с переходом фазы определяют объем охлаждения: сущность объема охлаждения - это тепло, поглощаемое хладагентом в испарителе, его формула рассчитывается как "расход охлаждения = циркуляционный расход х латентной теплоты с переходом фазы хладагента". В том числе, латентная теплота с переходом фазы - это тепло, поглощаемое хладагентом при изменении единицы массы из жидкого в газообразное при фиксированной температуре испарения (в качестве фиксированного значения). Когда снижение температуры испарения приводит к снижению циркуляционного потока, даже если скрытая теплота с переходом фазы не изменяется, продукт (количество охлаждения) обеих будет уменьшаться; И наоборот, увеличение потока, вызванное повышением температуры испарения, напрямую увеличивает объем охлаждения.

　　Ключевые факторы: какие условия укрепляют или ослабляют эти отношения

　　Закон положительной корреляции между температурой испарения и объемом охлаждения должен быть установлен при предпосылке «другие условия не меняются», в практическом применении следующие факторы косвенно влияют на величину изменения объема охлаждения путем изменения температуры испарения:

　　Эффективность теплообмена испарителя: испарителя является основным компонентом поглощения тепла хладагента, его эффективность теплообмена (например, площадь теплообмена, структура крыльев, объем воздуха) напрямую влияет на стабильность температуры испарения. Если пыль испарителя серьезная или неисправность вентилятора приводит к недостаточному объему воздуха, даже если система пытается поддерживать исходную температуру испарения, хладагент не может вовремя поглощать тепло воздуха, фактическая температура испарения будет пассивно снижаться, что приводит к снижению объема охлаждения - это не активное изменение температуры испарения, а недостаточная эффективность теплообмена "вспять" снижение температуры испарения, в конечном итоге все еще следовать закону "низкая температура → небольшое количество охлаждения".

　　Воздействие температуры конденсации: если температура конденсации меняется (например, повышение температуры наружного воздуха в летнее время приводит к повышению температуры конденсации), это косвенно влияет на корреляцию между температурой испарения и объемом охлаждения. Например, когда температура конденсации повышается с 40℃ до 45℃, давление конденсации увеличивается, даже если температура испарения не меняется, разница давления увеличивается, расход хладагента немного увеличивается; Однако, если в это время из-за внутреннего спроса снижается температура испарения, изменение дифференциации давления частично компенсирует влияние снижения температуры испарения, что приводит к уменьшению объема охлаждения меньше, чем «при сохранении температуры конденсации», но основной закон «уменьшение температуры испарения→уменьшение объема охлаждения» остается неизменным.

　　Ограничение мощности компрессора: компрессор, как «сердце» системы, имеет верхний предел объема (объем хладагента для сжатия в единицу времени). Когда температура испарения повышается до определенной степени, циркуляционный расход хладагента достигнет максимального ограничения выброса компрессора, в этот момент, даже если температура испарения продолжает повышаться, расход не может быть увеличен, объем охлаждения вступит в "платформенный период", но это не регулярный сбой, но из-за границы аппаратных возможностей оборудования.

　　Практическое применение: закономерность в сцене

　　Отношение между температурой испарения и объемом охлаждения напрямую влияет на использование холодильного оборудования и потребление энергии, типичные сценарии включают:

　　Сезонная разница в кондиционировании воздуха в домашних условиях: в летние месяцы температура в помещении должна быть низкой, температура испарения в испарителе должна быть снижена примерно до 5℃, чтобы охлаждать воздух в помещении путем теплообмена; Температура внутреннего спроса весной и осенью выше, температура испарения может быть увеличена до 8℃. Из-за более высокого давления испарения при 8℃ и более высокого расхода хладагента кондиционеры весной и осенью будут охлаждать на 5–15% больше, чем летом, и потреблять меньше энергии – вот основная причина, почему весной и осенью включение кондиционера «быстрее охлаждается и энергоэффективнее».

　　Разница в объеме охлаждения холодильника и замораживания: холодильник (температура 5℃) использует одну и ту же систему охлаждения, что и холодильник (температура - 18℃), но температура испарения между ними значительно отличается: температура испарения в холодильнике составляет около 5℃, в холодильнике необходимо снизить до -22℃. Из-за того, что температура испарения в холодильнике намного ниже, чем в холодильнике, его циркуляционный расход хладагента меньше, поэтому объем охлаждения в холодильнике обычно составляет только 2/3 от холодильной камеры, и для поддержания низких температур, время работы компрессора в холодильнике больше.

　　Регулирование нагрузки в промышленном охлаждении: в промышленных холодильных сценариях, таких как пищевая обработка, центр обработки данных и т.д., если температура охлаждаемого материала повышается, это приводит к ускорению скорости поглощения тепла хладагента в испарителе и пассивному повышению температуры испарения, в этом случае количество охлаждения увеличивается одновременно, что автоматически соответствует более высоким требованиям к теплоотдаче; И наоборот, если температура материала снижается, температура испарения снижается, количество охлаждения уменьшается, чтобы избежать траты энергии - эта "саморегулируемая" характеристика основана на законе положительной корреляции.

　　Положительная корреляция между температурой испарения и объемом охлаждения является «основным принципом» для проектирования, ввода в эксплуатацию и обслуживания холодильной системы: для пользователей, понимая этот закон, можно рационально установить температуру оборудования и повысить эффективность охлаждения при обеспечении комфорта; Для персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию, можно определить причину аномального объема охлаждения путем контроля температуры испарения (например, при недостаточном количестве охлаждения, приоритет проверяется, является ли температура испарения слишком низкой из-за загрязнения испарителя). Эта, казалось бы, простая связь является ключевым мостом между технологией охлаждения от теории к применению.