● Два једностепена расхладна система каскадно циклус хлађења
● Двостепени систем компресије каскадног циклуса хлађења
● Тернарни каскадни циклус хлађења
С обзиром на ниску температуру испод -20 ℃, усвојен је каскадни систем циклуса хлађења и разлог за коришћење двостепеног компресијског каскадног циклуса хлађења за добијање ниске температуре:
1. Ограничења топлотних физичких својстава расхладних флуида
Расхладно средство средње температуре које се користи у једностепеном циклусу хлађења машине за испитивање сталне температуре и влажности је у основи Р404А, а температура испаравања му је -46,5 ° Ц (Р22 / -40,7 ° Ц) под једним атмосферским притиском, али пренос топлоте температурна разлика ваздушно хлађеног кондензатора обично се узима око 10 ° Ц (температурна разлика између испаривача и унутрашње кутије у оквиру циклуса присилног ваздушног хлађења), што значи да се само ниска температура од -36,5 ° Ц може произвести у кутија. Наравно, Р404А се може хладити смањењем притиска испаравања компресора. Најнижа температура испаравања расхладног средства смањена је на -50 ° Ц; према томе, да би се добила ниска температура од -50 ° Ц и нижа, мора се користити каскадни циклус хлађења средње температурног расхладног средства и нискотемпературног расхладног средства за производњу ниске температуре од -50 ° Ц до -80 ° Ц. Расхладна средства са ниском температуром обично користе Р23, који има температуру испаравања -81,7 ° Ц под једним атмосферским притиском.
2. Ограничење односа притиска једностепеног циклуса хлађења компримованом паром
Минимална температура испаравања једностепеног фрижидера са компресијом паре углавном зависи од притиска кондензације и степена компресије. Притисак кондензације расхладног средства одређује се врстама расхладног средства и температуром окружења (попут ваздуха или воде). У нормалним околностима, он је у опсегу од 0,7 ~ 1,8Мпа, а степен компресије повезан је са притиском кондензације и притиском испаравања. Када је притисак кондензације константан, како се температура испаравања смањује, тако се смањује и притисак испаравања, тако да се повећава степен компресије, што ће проузроковати компресор Како се температура издувних гасова повећава, уље за подмазивање постаје све тање, а услови подмазивања све гори. У тежим случајевима може доћи до стварања угљеника и извлачења цилиндара; с друге стране, повећање степена компресије проузроковаће смањење коефицијента довода ваздуха компресора ГГ # 39 и смањење расхладног капацитета, што стварнији процес компресије одступа од изентропног процеса, повећава се потрошња енергије компресора, опада расхладни коефицијент, а смањује се економичност. Појавиће се следећи ефекти.
3. За било које расхладно средство, што је нижа температура испаравања, нижи је притисак испаравања. Пренизак притисак испаравања понекад може отежати компресору удисање или омогућити улазак спољног ваздуха у систем за хлађење.
4. Када је температура испаравања прениска, нека уобичајена средства за хлађење достигла су температуру смрзавања и проток и циркулација расхладног средства не могу се остварити.
5. Притисак испаравања се смањује, специфична запремина расхладног средства се повећава, масени проток расхладног средства се смањује, а расхладни капацитет је знатно смањен. Да би се добио потребан расхладни капацитет, запремина усисавања мора се повећати, чинећи компресор превише гломазним.
6. Ограничење одвођења топлоте завојнице компресора
Када једностепени компресор ради, температура је око -35 ℃, јер је завојница компресора удубљена у средини компресора, што узрокује проблем. На -35 ℃, низак притисак компресора је негативна вредност, односно ствара се вакуум, тако да се топлота на врху калема не може расипати, тако да је површина компресора веома хладна, али заправо је унутрашња температура врло висока (јер је вакуум најбољи медијум за топлотну изолацију).
Из претходног се може видети да испитивање константне температуре и влажности може усвојити једностепени циклус хлађења или каскадни систем циклуса хлађења за модел -40 ℃, али једностепени циклус хлађења ослања се на смањење степена отварања експанзиони вентил компресора за смањење ограничења протока расхладног средства користи се за смањење притиска испаравања (око 0,7 атмосфере), чиме се постиже нижа температура испаравања. Овај дизајн је постигнут на штету расхладног капацитета система (капацитет хлађења је само око стандардних 0,7-0,8), што резултира ниском ефикасношћу хлађења и повећањем оптерећења компресора, а лако је изазвати завојницу компресора да се прегреје, што утиче на животни век компресора.