Analisi di secondo principio

Il coefficiente di performance esprime l’efficienza con la quale le macchine inverse producono a partire dall’energia sottoforma di lavoro un certo effetto utile. Tale approccio tuttavia non è rigoroso in quanto si confrontano due forme di energia completamente differenti. In secondo luogo il COP non tiene in considerazione le condizioni al contorno in cui la macchina si ritrova ad operate. Da tali considerazioni risulta evidente che l’approccio exergetico per l’analisi delle prestazioni è più adatto.
L’efficienza exergetica, detta anche di secondo principio, si esprime nella forma più generale come:



A differenza dell’energia per la quale valgono leggi di conservazione, l’exergia non si conserva essendo distrutta dalle irreversibilità associate alle trasformazioni chimiche e termodinamiche. Di conseguenza vale:


Ove WPERSO è exergia distrutta nel processo.  Definizioni e considerazioni fin qui esposte sono applicabili ad ognuno dei componenti del sistema macchina frigorifera. La somma dei lavori persi presso ogni componente è pari al lavoro perso dalla macchina. Una analisi componente per componente permette di identificare i componenti critici nella produzione del freddo o di qualunque altro processo.