kg kJ h /5.279 kg kJ h / 336 kg kJ hh qL /5.96 =

熱力学Ⅱ
冷凍サイクル問題解答
冷媒 R134a を用いた冷凍サイクルの蒸発器中の圧力が 0.1MPa，凝縮器中の圧力が
1.5MPa であるとする．以下の(1)(2)のサイクルについて冷媒１㎏あたりの冷凍能力（kJ/
㎏) と所要動力（kJ/㎏），成績係数 COPR を求めよ．また， 5kW の熱を除去するために必
要な冷媒の流量(kg/s)と圧縮機の所要動力(kW)をはいくらになるか．
計算には下記に示す R134aPh 線図を用いるとともに，線図中に各サイクルを記入せよ．
ただし，圧縮過程はいずれも等エントロピ圧縮とする．
(１)圧縮器入口で乾き飽和蒸気であり，凝縮器出口で飽和液の場合
(２)圧縮器入口で乾き飽和蒸気であり，凝縮器出口でサブクール度（過冷度）10℃の圧縮液
の場合
(1)
蒸発器出口が飽和液の場合
h1  279.5kJ / kg h
h2  336kJ / kg
h3  h4  183kJ / kg
q L  h1  h4  96.5kJ / kg
wcomp ,in  h2  h1  56.5kJ / kg
COPR  q L / wcomp ,in  1.71
m  Q L / q L  5 / 96.5  0.0518kg / s
W  m wcomp ,in  0.0518  56.5  2.92W
（ W  Q L / COPR  5 / 1.71  2.92kW でも可）
(2)
蒸発器出口がサブクール度 10℃の過冷却液の場合
h1 , h2 は(1)と同じ
h3  h4  169kJ / kg
qL  h1  h4  110.5kJ / kg
wcomp ,in  h2  h1  56.5kJ / kg
COPR  q L / wcomp ,in  1.96
m  Q L / q L  5 / 110.5  0.0452kg / s
W  m wcomp ,in  0.0452  56.5  2.55W
( W  Q L / COPR  5 / 1.96  2.55kW でも可 )
蒸発器出口を過冷却液にすると成績係数が上昇し，圧縮機の所要動力が小さくなる
ことがわかる

Download Report