下面以R-410A为例来分析双级压缩循环参数的影响，并以单级压缩循环为基准进行对比。

图2.18　R-134aCOP和容积制热量相对单级提高幅度曲线

图2.19　R-22COP和容积制热量相对单级提高幅度曲线

图2.20　R-32COP和容积制热量相对单级提高幅度曲线

对表2.2所示热力循环参数进行计算分析，制冷剂为R-410A，假设冷凝器、蒸发器及管路等中的压降为零，吸气管和排气管及压缩机壳体等无漏热损失等。

表2.2　双级压缩热力循环计算参数

1.蒸发温度的影响

下面分析蒸发温度对R-410A双级压缩循环的容积制热量、COP、吸气比容、单位质量制冷量、压力比、节流干度、补气增焓比、排气过热度等参数的影响。其中，容积制热量由式（2.58）计算，COP由式（2.47）计算，单位质量制冷量为吸气比焓与闪发器饱和液比焓之差，一级节流干度由式（2.33）计算，补气增焓比由式（2.52）计算。

图2.21所示为R-410A双级压缩循环的容积制热量和COP随蒸发温度的变化曲线，从图中可以看出，容积制热量和COP均随蒸发温度的降低而减小，衰减趋势与单级压缩循环类似，但双级压缩循环的容积制热量和COP均高于单级压缩循环。

图2.21　R-410A容积制热量和COP随蒸发温度的变化曲线

图2.22所示为R-410A双级压缩循环的吸气比容、单位质量制冷量随蒸发温度的变化曲线。从图中可以看出，吸气比容随蒸发温度降低而迅速增加，这是导致单级压缩循环和双级压缩循环的容积制热量随蒸发温度降低而衰减的主要原因之一。从图2.22中还可以看出，单级压缩循环的质量制冷量随蒸发温度降低而减小，而双级压缩循环的质量制冷量随蒸发温度的降低而增大，结合图2.10可知，单级压缩循环质量制冷量降低的原因在于饱和气体比焓降低，双级压缩循环质量制冷量增大的原因在于闪发器饱和液比焓随蒸发温度降低而减小的幅度大于饱和气体比焓的减小幅度。

图2.23所示为R-410A单级和双级压缩循环压力比随蒸发温度的变化曲线。从图2.23中可以看出，压力比随蒸发温度的降低而迅速增加，这也是导致单级和双级压缩循环COP衰减的主要原因之一。与单级压缩循环的压力比相比，由于双级压缩循环分两次压缩，低压级和高压级所分担的压力比大幅降低，所以高压级与低压级压力比的降低可以提高压缩机每一级的容积效率，从而提高压缩机的容积效率。

图2.22　R-410A吸气比容、单位质量制冷量随蒸发温度的变化曲线

图2.23　R-410A压力比随蒸发温度的变化曲线

图2.24所示为R-410A双级压缩循环的一级节流干度、二级节流干度，以及中间补气增焓比随蒸发温度的变化曲线。从图中可以看出，单级压缩循环节流干度和双级压缩循环一级节流干度均随蒸发温度降低而增大，二级节流干度随蒸发温度降低略有减小，中间补气增焓比随着蒸发温度降低而增大，按照表2.2参数计算的中间补气增焓比为10.8%～92.7%。(www.daowen.com)

图2.25所示为R-410A双级压缩循环容积制热量和COP相对单级压缩循环提高幅度随蒸发温度的变化曲线。从图中可以看出，双级压缩循环的容积制热量相对提高幅度随蒸发温度降低而显著增加，而COP的相对提高幅度则先快速增加至最大值然后缓慢减小。按照表2.2中的参数计算，容积制热量的提高幅度为9.9%～75.5%，COP的提高幅度为5.4%～10.4%。

图2.24　R-410A中间补气增焓比和节流干度随蒸发温度的变化曲线

图2.25　R-410A容积制热量和COP相对提高幅度随蒸发温度的变化曲线

双级压缩循环容积制热量的提高从理论上分析主要来源于：①闪发过冷使得单位质量制热量增加，从而使容积制热量提高；②闪发后的中间补气使高压级质量流量增加，从而提高了高压级压缩功。双级压缩循环的COP的提高理论上主要归因于闪发过冷使得单位质量制热量增加。

图2.26所示为R-410A单级压缩循环和双级压缩循环压缩机排气过热度随蒸发温度的变化曲线。从图中可看出，单级压缩循环和双级压缩循环压缩机的排气过热度均随蒸发温度降低而增加，双级压缩循环排气过热度相对单级压缩循环有所降低，其原因是中间补入的近饱和蒸汽与低压级排气混合后降低了高压级吸气过热度，从而降低了高压级排气过热度。

图2.26　R-410A排气过热度随蒸发温度的变化曲线

2.冷凝温度、冷凝器出口过冷度和吸气过热度影响分析

前面分析了蒸发温度对R-410A双级压缩循环容积制热量、COP等的影响。接下来分析冷凝温度、冷凝器出口过冷度以及吸气过热度对R-410A双级压缩循环容积制热量和COP的影响。

R-410A双级压缩循环容积制热量和COP随冷凝温度、冷凝器出口过冷度和吸气过热度的变化曲线分别如图2.27、图2.28和图2.29所示。

图2.27　R-410A容积制热量和COP随冷凝温度的变化曲线

图2.28　R-410A容积制热量和COP随冷出过冷度的变化曲线

图2.29　R-410A容积制热量和COP随吸气过热度的变化曲线

从图2.27中可以看出，冷凝温度在35～65℃范围内，蒸发温度为10℃（其余参数见表2.2）时，R-410A双级压缩循环的容积制热量随冷凝温度升高略有增加，而R-410A单级压缩循环的容积制热量随冷凝温度升高明显减小。R-410A双级压缩循环的COP和单级压缩循环的COP均随冷凝温度升高迅速减小。相对单级压缩循环而言，在计算工况条件下，R-410A双级压缩循环的容积制热量相对提高9.3%～47.3%，COP相对提高4.5%～18.1%。

从图2.28中可以看出，冷凝器出口过冷度在0～15℃范围内，蒸发温度为0℃（其余参数见表2.2）时，R-410A双级压缩循环的容积制热量随冷凝器出口过冷度升高略有增加，而R-410A单级压缩循环的容积制热量随冷凝器出口过冷度升高明显增加。R-410A双级压缩循环的COP和单级压缩循环的COP均随冷凝器出口过冷度升高迅速增大。相对单级压缩循环而言，在计算工况下，R-410A双级压缩循环的容积制热量相对提高13.3%～26.6%，COP相对提高2.8%～9.1%。

从图2.29中可以看出，吸气过热度在0～10℃范围内，蒸发温度为0℃（其余参数见表2.2）时，R-410A单级压缩循环和双级压缩循环的容积制热量、COP随吸气过热度变化均不明显。相对单级压缩循环而言，在计算工况下，R-410A双级压缩循环的容积制热量相对提高25.2%～26.6%，COP相对提高8.4%～9.1%。