Эксергия, рабочего вещества или эксергия отданная хладагентом (рабочим веществом) к среде теплоотдатчика (холодильной камере):

Эксергия, полученная потребителем (средой теплоотдатчика) (холодильной камерой):

также ее можно найти через коэффициент работоспособности:

где, коэффициент работоспособности

среднелогарифмическая температура охлаждаемой среды (в холодильной камере)

Потери эксергии вследствие необратимого теплообмена:

Рассмотрим эксергетический баланс цикла:

Энергетический баланс конденсатор:

где - показывает уменьшение эксергии рабочего вещества, 

- эксергия полученная водой (если мы это тепло не используем, тогда это тоже потери)

     Энергетический баланс испарителя:

Рассмотрим общие зависимости для данного цикла:

- тепло отводимое в конденсаторе равно сумме тепла, подведенного в испарителе, плюс работа.

- массовый расход хладагента в ТТ равен отношению мощности испарителя (холодопроизводительности холодильной камеры) к удельному значению холодопроизводительности цикла.

- холодопроизводительность холодильной камеры можно найти по параметрам охлаждаемой среды, кВт.

где:  - массовый расход охлаждаемой среды, кг/с, (воздух, метан, этиленгликоль)

 - средняя теплоемкость охлаждаемой среды при заданном давлении и температурах

 ,  - температуры начальные и конечные охлаждаемой среды

 - мощность компрессора, кВт.

 - мощность конденсатора, кВт.

- холодильный коэффициент.

КПД нетто холодильной установки без учета действительной эксергии холода (без учета действительной температуры воздуха в морозильной камере):

КПД брутто холодильной установки с учета действительной эксергии холода (с учета действительной температуры воздуха в морозильной камере):

«+» Плюсы

1. КПД ниже, чем в цикле Карно (неизбежны отклонения), но эффективность высокая.

2. компактные теплообменники, т.к. идет процесс конденсации → коэффициенты теплоотдачи большие;

3. расходы рабочего тела небольшие, т.к. используется теплота конденсации и парообразования.

«-» Минусы

1. дорогое рабочее тело (хладон, фреон) и его «нехорошие» свойства.

Иногда парокомпрессионных ХМ в схему вводят регенеративный теплообменник:

V - сепаратор

Регенеративный теплообменник устанавливается между потоком жидкого хладагента, направляющимся из конденсатора в дроссельный вентиль, и потоком пара, движущимся из испарителя в компрессор.

В этом случае увеличивается удельный подвод тепла в испарителе  , благодаря снижению температуры жидкого хладагента перед дроссельным вентилем с Т3 до Т4, при этом удельная холодопроизводительность возрастает на  по сравнению с ее значением в установке без регенеративного теплообменника.

Но одновременно возрастает удельный расход работы в компрессоре (поскольку энтальпия пара перед компрессором повышается, соответственно увеличивается и удельный объем пара  перед компрессором).

 , кДж/кг – удельная работа компрессора при изэнтропном процессе.

где:  – показатель адиабаты (воздух - 1.4 , аммиак - 1.3)