Presentazione dei risultati

Con l’analisi globale si ottengono i seguenti risultati:

Conducendo l’analisi per componente si giunge a determinare il lavoro perso su ogni componente di ogni macchina.


Le tabelle contengono risultati in termini di unità di massa e di potenza. Osservando i dati della tabella contenente i risultati dell’analisi globale si nota che, rispetto all’esercitazione 1, i rendimenti exergetici sono molto maggiori, essendo la temperatura della cella molto minore delle temperature della portata da refrigerare, quindi la quantità di exergia ottenuta. Come accadeva per il COP, il miglior ciclo risulta essere il ciclo a doppia compressione e il rendimento del ciclo in cascata dipende dalle temperature di evaporazione dell’R717 e di condensazione dell’R744. Analogamente a quanto fatto con il COP si riporta l’andamento del rendimento exergetico in funzione delle citate temperature.


Essendo COP e ıex legati dal solo coefficiente di Carnot, il massimo si ottiene in corrispondenza delle medesime temperature (-11°C per R717 ed 6°C per R744), e vale circa 0,48. Nella macchina con cicli in cascata una perdita di exergia consistente avviene all’interno delle scambiatore per via della differenza di temperatura dei due fluidi che scambiano. Se la differenza di temperature diminuisce ci si avvicinerà maggiormente alle condizioni di reversibilità. Nel grafico che segue è riportato l’andamento del rendimento exergetico quando la temperatura di condensazione della CO2 si avvicina alla temperatura di evaporazione dell’ammoniaca.


Si nota che per un ∆T di 1 K il rendimento exergetico raggiunge un valore di 0,52 , che è maggiore del rendimento exergetico del ciclo a doppia compressione.  Studiando i valori del lavoro perso si nota che in generale la laminazione della CO2 da luogo a irreversibilità maggiori rispetto all’ammoniaca. Tuttavia il minor calore di vaporizzazione della CO2 rende necessaria una portata in massa maggiore, e la potenza persa cresce.