理想制冷循环为什么在工程中难以实现

『壹』 空气循环制冷系统原理

冷却过程背后的原理是我们所熟知的物理学定律。它遵循的是热力学第一定律：ΔU＝Q＋W。

公式中ΔU为内能变化，Q为传递的热量，W为所做的功。气体膨胀带动涡轮转动对外界做功W为负（外界对系统做功则W为正），同时气体向外传递热量Q也为负，可得ΔU为负，气体的内能减小，温度降低（气体的内能与温度成正比关系）。在日常生活中常见的例子就是当我们用打气筒给自行车打气时，打气筒内的气体因为我们对其做功，温度会增加，使得打气筒变热。与之相反如果让气体对外界做功，内能减少，温度就会降低。

此外根据热力学第二定律：孤立系统的熵不会减少。热量总是从高温物体传到低温物体，不可能作相反的传递而不引起其他的变化。其意义在于气体不可能自发地降低温度，因为这违背了热力学定律。要使气体温度降低，也需要对它做功。离心压气的作用就在此，增大气压，才能使之在涡轮中进一步冷却时效果更好。

『贰』 实际制冷循环与理论制冷循环有何区别

理论循环已经假设排除了冷媒在循环过程中的沿程阻力损失、冷热量损失。

1、制冷形式不同：

实际循环存在压力、温度的损失，会有闪蒸；而理论循环没有。

理论循环是理想情况下的制冷工况。实际的循环过程中是有能耗的。

2、压缩过程不同：

理论循环蒸发过程和冷凝过程没有传热温差，都是等压过程，压缩过程是等熵过程，节流过程isenthalpy过程，进入膨胀阀的冷凝压力饱和液体，进入压缩机是饱和蒸汽的蒸发压力。制冷剂在管道中流动，无摩擦损失。

实际循环，蒸发和冷凝过程存在，从冷凝器传热温差，进入膨胀阀是过冷液体，离开蒸发器和压缩机过热蒸汽，压缩机不是等熵压缩过程，熵增加，节流过程不是一个等焓过程，比焓值会增加，制冷剂流量管中存在摩擦损失和传热损失。

3、定律不同：

理论循环遵循热力学第二定律，劳克斯定律，但实际的循环，在系统运行过程中会有能量损失，换句话说，它是一个开放系统。压缩机吸气、排气压力和温度。与理论相比有许多错误。这与压缩机的特性有关。

与理论制冷循环相比，实际制冷循环有“压力损失”、“压缩间隙体积”、“冷热损失”等，但理论循环没有考虑在内。

(2)理想制冷循环为什么在工程中难以实现扩展阅读：

压缩空气制冷循环

由于空气定温加热和定温排热不易实现，故不能按逆向卡诺循环运行。在压缩空气制冷循环中，用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程，故可视为逆向布雷顿循环。工程应用中，压缩机可以是活塞式的或是叶轮式的。

从冷库出来的空气进入压气机后被绝热压缩，温度升到环境温度以上;然后进入冷却器，在定压下将热量传给冷却水，温度等同于环境温度;再导入膨胀机绝热膨胀，温度进一步降到冷库温度以下;最后进入冷库，定压吸热(吸收的热量称为制冷量)，完成循环。