周子成

1 引 言

水是最古老的制冷劑之一，目前仍被應(yīng)用在溴化鋰吸收式制冷機(jī)和蒸氣噴射式制冷機(jī)中，而在大型蒸氣壓縮式透平冷水機(jī)組中，通常使用CFCs（如 CFC11、CFC12、CFC113、CFC114等）、HCFCs（如HCFC22）和HFCs（如HFC134a）制冷劑，因?yàn)樗鼈儽人懈鼉?yōu)良的熱力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)運(yùn)行性能和安全性能。

自從1974年科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了氟氯化碳 （CFC）制冷劑對臭氧層有破環(huán)作用以后，通過實(shí)驗(yàn)室研究，推算出在60年內(nèi)氟氯化碳 （CFCs）將會消耗地球上空臭氧層的7%左右。到20世紀(jì)80年代中期，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了CFCs也是一種溫室氣體，釋放到大氣中會引起全球氣候變暖。在1984-1985年，日本和英國的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，南極上空的部分臭氧層已耗盡而產(chǎn)生空洞。促使人們采取必要的緊急行動，以防止大量紫外線照射到地球表面，導(dǎo)致人和動物的皮膚癌、白內(nèi)障增加、造成人體免疫系統(tǒng)的抑制、農(nóng)作物和自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞。在聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署 （UNEP）協(xié)調(diào)下，通過科學(xué)家、工程師、工業(yè)、環(huán)境團(tuán)體和公眾、以及國際機(jī)構(gòu)、各國政府和外交官們的共同努力，世界上一部分國家于1985年簽訂了第一個被稱為保護(hù)臭氧層的 《維也納公約》協(xié)議，這是國際上首個保護(hù)臭氧層的承諾。到了1987年，由57個工業(yè)國家通過具體承諾簽署了 《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》。1987年后，這一 《議定書》經(jīng)過了締約方的多次修訂完善。如1990年的倫敦第2次締約方會議；1992年的哥本哈根第4次締約方會議；1995年的維也納第7次締約方會議；1997年的蒙特利爾第9次締約方會議；1999年的北京第11次締約方會議；2007年的蒙特利爾第19次締約方會議等。截至2010年6月29日，全世界已有196個國家和政府批準(zhǔn)加入了這項協(xié)議。

在2007年9月通過的蒙特利爾議定書第19次締約方會議加速淘汰HCFCs的調(diào)整方案中，規(guī)定了對于發(fā)達(dá)國家在 2010年要將HCFCs削減 75%；2015削減90%；2020年完成HCFCs的淘汰使用，只保留0.5%作為維修用。對于發(fā)展中國家，規(guī)定了在2013年要將HCFCs凍結(jié)在2009-2010年的平均水平上并以此作為基線，2015年要消減這一基線水平的10%；2020年要削減35%；2025年要削減67.5%；2030-2040年只允許2.5%的維修用量。

在2009年11月，美國、加拿大和墨西哥在埃及第21次締約方大會上提出了將HFCs（HFC134a等）納入蒙特利爾議定書進(jìn)行管制的修正案提案，得到37個國家的支持。

我國于1989年9月11日加入 《維也納公約》，1991年6月14日加入 《議定書》倫敦修正案。在2007年7月1日，我國已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了CFCs和哈龍消費(fèi)的完全淘汰，比 《議定書》規(guī)定的淘汰時限提前了二年半。目前，我國已基本制定完成了HCFCs替代的國家方案。

在經(jīng)過數(shù)次關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的 《蒙特利爾議定書》以后。這些CFCs制冷劑在大型透平冷水機(jī)組中的使用已經(jīng)被淘汰。而HCFCs制冷劑在大型透平冷水機(jī)組中也正在被逐步淘汰使用。在尋求新的替代制冷劑時，水重新引起了人們的重視，因?yàn)樗苋菀撰@得和具有優(yōu)良的熱力學(xué)和化學(xué)性質(zhì)。但水也存在一些技術(shù)上的缺點(diǎn)，例如，它在低溫條件下具有高的蒸汽比容，壓縮機(jī)壓縮時的壓比高，以及由此產(chǎn)生的壓縮機(jī)的高排氣溫度等。通過設(shè)計和制造水蒸汽專用壓縮機(jī)和實(shí)現(xiàn)了在冷水機(jī)組中的實(shí)際應(yīng)用，這些缺點(diǎn)已經(jīng)被克服了。

水作為制冷劑的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）它的全球變暖潛能值為零 （GWP=0）。

（2）它的消耗臭氧潛能值為零 （ODP=0）。

（3）它無毒，不燃，易處理和對環(huán)境是惰性（最大限度地減少了安全防范措施）。

（4）由于它對環(huán)境的影響最小，在將來沒有被限制使用的風(fēng)險。

（5）使用后沒有處理的問題。

（6）它工作的壓力差非常低，降低了安全防范措施。

（7）它具有較高的理論性能系數(shù) （COP），它的蒸發(fā)溫度對氟氯化碳 （CFCs）有競爭優(yōu)勢。

（8）它具有最高的氣化潛熱 （在相同的制冷量時，導(dǎo)致低質(zhì)量流量）。

（9）對于冷水機(jī)組制冷系統(tǒng)，蒸發(fā)器和冷凝器可以使用直接接觸式換熱器，因此，系統(tǒng)有可能得到一個非常高的COP值。

（10）自來水、經(jīng)過處理的廢水或粗糙過濾的河水都可以用來直接作為補(bǔ)充水 （不需要笨重的貯水箱）。

（11）在冷水機(jī)組的封閉式冷卻水塔循環(huán)系統(tǒng)中，可以減少水處理。

（12）實(shí)踐已經(jīng)證明，用水作為制冷劑的透平冷水機(jī)組的噪聲要比傳統(tǒng)的壓縮式冷水機(jī)組低。

水作為制冷劑的缺點(diǎn)是：

（1）單位制冷量的容積流量很大和壓比高。對于一個給定的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，導(dǎo)致需要一個在真空狀態(tài)下工作的非常大的高速透平壓縮機(jī)。

（2）使用多級壓縮機(jī)，機(jī)組較笨重、昂貴。

在各國的研究工作中，成果顯著的有：

（1）德國德累斯頓技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程系和德國德累斯頓GmbH空氣和制冷研究所 （ILK）。1991年ILK開始研發(fā)水作為制冷劑的壓縮制冷系統(tǒng)，自2000年起，第一臺冷水機(jī)組已經(jīng)安裝在德國的戴姆勒-克萊斯勒汽車制造商和大眾汽車公司運(yùn)行。目前已有改進(jìn)的第三代冷水機(jī)組系列產(chǎn)品。

（2）日本川崎重工 （KHI）開發(fā)了一臺制冷量100冷噸 （352kW）的小型、高效離心冷水機(jī)組；另外，由神戶制鋼、東京電力、中部電力，關(guān)西電力，并受到丹麥能源機(jī)構(gòu)的支持，與電力工業(yè)中央研究所、丹麥技術(shù)研究所和江森自控丹麥的APS（一家丹麥冷水機(jī)組制造廠）技術(shù)合作，已完成一臺軸流式冷水機(jī)組的試制和運(yùn)行。

（3）美國密西根州立大學(xué)機(jī)械工程系。主要從事理論研究和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。

（4）以色列IDE技術(shù)有限公司開發(fā)出壓縮水蒸汽的兩級離心式壓縮機(jī)機(jī)，在丹麥能源局 （DEA）財政支持下，薩布羅 （Sabroe）制冷公司和DTI已經(jīng)使用IDE離心壓縮機(jī)建立了一臺以水作為制冷劑的制冷裝置。INTEGRAL也應(yīng)用IDE離心壓縮機(jī)建立了研究裝置。IDE技術(shù)有限公司使用IDE離心壓縮機(jī)已經(jīng)開發(fā)出稱為 “ECO-VIM”和 “ECOCHILLER”兩種產(chǎn)品。前者是一種將水蒸氣凝結(jié)成冰的真空制冰機(jī)。后者是將水直接閃發(fā)帶走熱量產(chǎn)生冷水的冷水機(jī)組。

本文綜述使用水作為制冷劑在大型透平冷水機(jī)組中應(yīng)用的研究和開發(fā)現(xiàn)狀。由于期刊篇幅的限制，將分成四部分刊登：

（一）水與其他制冷劑的COP比較；

（二）水作為制冷劑的冷水機(jī)組；

（三）壓縮水蒸汽的透平壓縮機(jī)葉輪設(shè)計；

（四）三孔口冷凝波轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。

2 第一部分 水與其他制冷劑的COP比較

文獻(xiàn) [1]提供了水與R-134a制冷循環(huán)的性能比較，見表1。

從表1可以看出，水與R134a的理論循環(huán)性能系數(shù)COP接近相同，在水作為制冷劑的冷水機(jī)組正常吸入條件下，壓縮機(jī)的吸氣比容v1非常大，為了壓縮到高于冷凝溫度，使循環(huán)向高溫?zé)嵩捶艧?，需要一個大的壓縮比。表中的過熱損失Sgen，sh/Q是表示在向高溫?zé)嵩捶艧岬睦鋮s和冷凝過程中，單位放熱量的熵增。水循環(huán)產(chǎn)生的過熱損失要比 R134a循環(huán)大兩個數(shù)量級。另外，從表1看出，水循環(huán)的節(jié)流損失比R134a循環(huán)低，故使用膨脹設(shè)備回收膨脹功是十分微小的。

表1 水與R-134a制冷循環(huán)的性能

Eberhard Wobst等人[2]提供了水與氨 （R717）制冷循環(huán)的性能比較，見表2。

表2 制冷劑水（R718）和氨 （R717）的比較

定義“溫度提升”為冷凝溫度與蒸發(fā)溫度之差。圖 1表示了制冷劑分別為水、丙烷、氨和R134a的壓比作為溫度提升函數(shù)的比較。對應(yīng)于30K的溫度提升，水的壓比 π=7。而在同等條件下氨的壓比只有2.8。

圖1 作為溫度提升函數(shù)的壓比

對于一個給定的制冷量的系統(tǒng)，可從制冷劑的單位制冷量得出所需要的制冷劑的單位容積制冷量。水的單位容積制冷量非常低，因?yàn)榕c其他制冷劑相比，其密度低 （在T0=0℃時為 0.007 kg/m3），盡管水的蒸發(fā)潛熱高 （在T0=5℃時為2490 kJ/kg），與氨系統(tǒng)相比，在相同制冷量下需要有約300倍的容積流量，與R134a制冷劑系統(tǒng)相比，約為200倍。

圖2表示了產(chǎn)生相同制冷量時，幾種制冷劑的容積流量的比較 （%），以氨作為基數(shù)100%。

表3表示了在5℃蒸發(fā)溫度和35℃冷凝溫度下，對于一個1兆瓦的制冷量的壓縮式制冷系統(tǒng)，R718與其他制冷劑參數(shù)的比較。從表3可以看出，R718系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力和冷凝壓力都低于大氣壓力，處于真空狀態(tài)，R718的壓比約為R717和R134a的2.5倍。R718的氣化潛熱約為R717的2倍、R134a的13倍。R718的吸氣容積流量約為R717的300倍、R134a的200倍。

圖2 在相同制冷量時容積流量的比較

A.Kilicarslan等人[3]對水 （R718）作為制冷劑與其他制冷劑 （R717，R290，R134a，R12，R22和R152a制冷劑）有關(guān)制冷量和COP（性能系數(shù)）作了比較。開發(fā)了一個模擬理論蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的計算機(jī)程序，用來計算COP、壓縮比、以及壓縮機(jī)出口的制冷劑排氣溫度。并對溫度提升 （即冷凝溫度和蒸發(fā)溫度之差）的影響、以及多變效率也進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，在蒸發(fā)溫度20℃以上和小溫度提升 （5K）、且假設(shè)完全相同的循環(huán)參數(shù)時，R718的COP最高。在中等溫度提升 （20～25K）時，當(dāng)蒸發(fā)溫度高于35℃時，R718的COP較高，而在更大的溫度提升時，R718的COP再次降低。此外，R718在一定的蒸發(fā)溫度下，隨著多變效率的增加，R718的COP比其他制冷劑更大。

以下是對水（R718）作為制冷劑與 R717（氨）、R12、R22、R134A、R152a、R290（丙烷）制冷劑的性能系數(shù) （COP）的比較。比較是基于在不同的循環(huán)參數(shù) （比容、壓比和排氣溫度）時，不同制冷劑在制冷循環(huán)中所獲得的不同性能系數(shù)（COP）。此外，也比較了溫度提升和多變效率對COP的影響。通過所開發(fā)出的計算機(jī)程序，計算出COPs、壓比、壓縮機(jī)出口制冷劑溫度和在多大的蒸發(fā)器溫度以上時水具有比其他制冷劑更高的COP。制冷劑的熱力學(xué)性質(zhì)是通過調(diào)用一個常用制冷劑的物性程序庫來求得。

表3 制冷劑參數(shù)比較 （蒸發(fā)溫度/冷凝溫度為5℃/35℃）

2.1 熱力學(xué)模型

用于比較水作為制冷劑與 R717、R290、R134A、R12、R22，R152a制冷劑的熱力學(xué)模型，是建立在一個由壓縮機(jī)、冷凝器、熱力膨脹閥和蒸發(fā)器組成的理論蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的基礎(chǔ)上。如圖3所示。在這一理論蒸汽壓縮循環(huán)中，制冷劑在狀態(tài)1的低壓、低溫飽和蒸汽狀態(tài)下進(jìn)入壓縮機(jī)。從狀態(tài)1被壓縮機(jī)壓縮到狀態(tài)2，在高壓、高排氣溫度和過熱蒸氣的狀態(tài)2被壓縮機(jī)排出。在狀態(tài)2進(jìn)入冷凝器，向環(huán)境放出熱量。在高壓和飽和液體的狀態(tài)3離開冷凝器。在狀態(tài)3進(jìn)入膨脹閥，在節(jié)流過程中，其壓力從高壓 （冷凝壓力）降低到低壓（蒸發(fā)壓力）。在膨脹閥出口的狀態(tài)是4，并進(jìn)入蒸發(fā)器，在那里制冷劑吸收載冷劑的熱量，在低壓、低溫、飽和蒸氣狀態(tài)離開蒸發(fā)器。在理論循環(huán)中，假定制冷劑在流過吸氣管道時沒有被過熱，在液體管道中沒有被過冷和整個循環(huán)管路中沒有壓力降。

圖4表示了上述狀態(tài)的單級蒸汽壓縮式制冷理論循環(huán)的壓焓圖。

此外，還假定這個單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的所有元件處在穩(wěn)態(tài)和均勻流動條件下，并且忽略了壓縮機(jī)的熱損失和動能、勢能的變化。因此，壓縮機(jī)的單位壓縮功wcomp可以寫成：

圖3 單級蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)流程圖

圖4 單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的P-h圖

其中h1和h2分別表示制冷劑在壓縮機(jī)入口和出口的比焓。制冷劑在模擬的壓縮過程中被作為理想氣體看待。因此，單位壓縮功也可以表示成：

式中Pc，Pe，T1分別代表冷凝壓力、蒸發(fā)壓力和壓縮機(jī)入口溫度，ηis是壓縮機(jī)等熵效率，CP和k是制冷劑的定壓比熱和比熱比。壓縮機(jī)的等熵效率可以表示成如下式的多變效率 ηp、壓比（Pc/Pe）和比熱比k的函數(shù)：

假定在膨脹閥的節(jié)流過程中沒有向環(huán)境傳遞熱量，這將導(dǎo)致

循環(huán)的單位制冷量可以從蒸發(fā)器比焓的變化計算出

其中，q0是制冷循環(huán)的單位質(zhì)量制冷量。然后計算出制冷循環(huán)的性能系數(shù) （COP）：

根據(jù)上述模型，開發(fā)出一個計算機(jī)程序，用于計算所有制冷劑的COPs和它們與R134a制冷劑獲得的COPs絕對值的差值。進(jìn)一步計算出壓縮機(jī)排氣溫度、壓力比、水 （R718）作為制冷劑時所得出的比其他制冷劑更高的COP時的蒸發(fā)溫度。計算程序使用常用的各種制冷劑的物性P、T、h和s的數(shù)據(jù)庫。

作為分析，對蒸發(fā)溫度Te、溫度提升TD（冷凝溫度和蒸發(fā)溫度的溫差）、壓縮機(jī)的多變效率ηP三個參數(shù)變化或保持不變。

2.2 模擬結(jié)果

按照計算機(jī)程序，在蒸發(fā)溫度從0℃升高至45℃而溫度提升和多變效率保持不變時，計算出制冷劑的絕對COP值 （以及它們與R134a制冷劑的絕對值COP的差值）作為蒸發(fā)溫度的函數(shù)關(guān)系。對5K至30K之間的不同溫度提升和0.5至0.9之間的不同多變效率下進(jìn)行了計算。

圖5表示了在不同的溫度提升TD值和恒定多變效率ηp=0.9時的COPabs（COPabs是代表各種制冷劑的COPs和參考制冷劑R134a的COPR134a之間的絕對差值）與蒸發(fā)溫度Te的變化關(guān)系。R134a制冷劑的COP（COPR134a）由圖5右邊的縱坐標(biāo)給出，其他制冷劑的絕對COP值是從左邊縱坐標(biāo)的COPabs值加上COPR134a值計算出。

在所示的溫度范圍內(nèi)，當(dāng)蒸發(fā)溫度增加時，除了R22和R290的COPabs是降低外，其余制冷劑的COPabs隨蒸發(fā)溫度增加而增加。如圖5a）至5c）所示。對于高的TD=30K，在蒸發(fā)溫度低于23℃時，R134a的COPabs隨蒸發(fā)溫度增高而增加，在蒸發(fā)溫度高于23℃時，R134a的COPabs隨蒸發(fā)溫度增高而降低。再有，R718的COPabs顯示出在所有的Te范圍具有最大的逐步增加。這說明，如果蒸發(fā)溫度可以升高，R718比其他制冷劑有高的經(jīng)濟(jì)性。

圖5 不同TD下的蒸發(fā)溫度與COP的函數(shù)關(guān)系

當(dāng)TD減小時，R718顯示出最佳COP的Te溫度范圍向較低的蒸發(fā)溫度方向偏移。例如，在TD=30K時，R718的蒸發(fā)溫度在超過 34℃時的COPabs高于其他制冷劑，在TD=10K時該蒸發(fā)溫度是30℃，在TD=5K時該蒸發(fā)溫度是20℃。在低于這些蒸發(fā)溫度時，R717（氨）具有比R718更好的COP。然而，盡管氨也是不消耗臭氧層 （ODP=0）、不直接影響溫室效應(yīng)的制冷劑，但它仍然有嚴(yán)重的缺點(diǎn)，有氣味、有毒、以及與空氣一定的混合比例時有爆炸性。水 （R718）沒有這些嚴(yán)重的弊端。對于在較低的蒸發(fā)溫度某些工作條件下，R718仍然有比其他一些制冷劑有利的優(yōu)點(diǎn)。例如，蒸發(fā)溫度在9℃以上和TD=5K，R718的COP值比R12、R22、R290和R134a都好。

當(dāng)TD增加時，壓比增加，反過來，當(dāng)TD降低時，壓縮機(jī)的功率下降。同時，隨著壓比的增大，單位制冷量降低。這些影響綜合在一起的結(jié)果是使所有制冷劑的性能系數(shù)都減少，可以通過比較圖5看出。

圖6 不同 ηP下蒸發(fā)溫度作為COP的函數(shù)

圖6表示了三種不同的多變效率和恒定TD=20K時的COPabs值與蒸發(fā)溫度的變化關(guān)系。等熵效率主要是壓比和多變效率的函數(shù)。當(dāng)壓比保持不變和蒸發(fā)溫度恒定時，等熵效率可作為壓縮機(jī)排氣溫度的函數(shù)。當(dāng)蒸發(fā)溫度不變而多變效率提高時，壓縮機(jī)功率和壓縮機(jī)排氣溫度降低。在一個恒定的TD時，循環(huán)的COP增加。在恒定溫度提升下，從圖6可以看出，在一定的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度 （制冷量沒有變化）時，所有的制冷劑的COP隨多變效率ηP的增加而增加。

比較任何兩個連續(xù)的多變效率 （0.5～0.7或0.7～0.9）之間，與其他制冷劑相比，R718的COP值仍然顯示出急劇的增加。這表明，對于R718要求高的壓比。開發(fā)具有高品質(zhì)、高 ηP的壓縮機(jī)最有回報。當(dāng)ηP增加時，R718的COPabs超過其他制冷劑的溫度范圍增加。對于TD=20K，R718的COPabs高于除R134a以外的其他制冷劑時的最低蒸發(fā)溫度，在 ηP=0.5時是 45℃，ηP=0.7時是39℃，在 ηP=0.9時是33℃，這樣的溫度提升對R718是最有利的。

圖7右邊的縱座標(biāo)給出了水 （R718）的壓縮機(jī)排氣溫度T2R718。左邊縱坐標(biāo)給出了其他制冷劑的排氣溫度。R134a制冷劑的壓縮機(jī)排氣溫度最低，而R718的壓縮機(jī)排氣溫度最高。R134a，R290和R12的排氣溫度彼此非常接近。水的壓縮機(jī)排氣溫度高的主要原因是由于壓比高，它需要高的壓縮功。這個缺點(diǎn)可以通過設(shè)計專門的多級壓縮機(jī)和采用中間冷卻的合理冷卻方法使壓縮功減少。如上所述，這已經(jīng)在離心式水蒸汽壓縮機(jī)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了。

圖7 排氣溫度與蒸發(fā)溫度的關(guān)系

圖8表示了當(dāng)溫度提升TD=20K和多變效率ηP=0.9時，循環(huán)的壓比PR（=Pc/Pe）與蒸發(fā)溫度間的關(guān)系。R718高的壓比PRR718表示在右邊的縱坐標(biāo)上。其余制冷劑的壓比表示在左邊的縱坐標(biāo)上。當(dāng)蒸發(fā)溫度增加時，蒸發(fā)壓力也增加，冷凝壓力也增大，因?yàn)闇囟忍嵘齌D恒定。但是蒸發(fā)壓力增加與冷凝壓力增加的比例總是大于1。因此，冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的比例隨著蒸發(fā)溫度的增加而降低。R290具有最低的壓比，而R718具有最高的壓比。R22和 R12的壓比變化非常接近，R134a和R152的壓比變化也非常接近，在圖8中處于低、中的范圍。

圖8 壓比與蒸發(fā)溫度的函數(shù)關(guān)系

表4歸納了在多變效率 ηP=0.9和溫度提升TD=5至40K時，理論循環(huán)計算給出的R718比其他制冷劑具有更高COP時的蒸發(fā)溫度。

表4 高于下列值時，R718比其他制冷劑具有更高COP

當(dāng)蒸發(fā)溫度高于表中值時，R718具有比R290、R22、R134a、R12、R152a、R717更高的COP（TD=5至40K 和 ηP=0.9）。

從以上的計算結(jié)果和分析可以看出：

使用創(chuàng)建的一個計算單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)性能指標(biāo)的計算機(jī)程序，對水 （R718）作為制冷劑與目前常用的制冷劑 （包括R717，R290，R134a，R12，R22和R152a）的比較表明，水作為制冷劑可以導(dǎo)致比其他制冷劑有較高的性能系數(shù) （COP）。分析計算結(jié)果可以得出結(jié)論，當(dāng)蒸發(fā)溫度高于35℃時R718始終具有最高COP。而且，COP甚至大于R717（氨）。

此外，在較低的蒸發(fā)溫度時，使用水也可能會比其他制冷劑有更高的COP。這一點(diǎn)在溫度提升相對較小 （＜10K）或者較大 （＞30K）時尤其明顯，在那個溫度范圍內(nèi)，R718給出了比其他制冷劑更好的COP，當(dāng)壓縮機(jī)多變效率增加時，其值增加。進(jìn)一步開發(fā)高品質(zhì)的R718壓縮機(jī)會更加有利。

水作為制冷劑的缺點(diǎn)是其高的比容、需要高的壓比、以及由此帶來的高壓縮機(jī)排氣溫度。已經(jīng)證明，這些技術(shù)性缺點(diǎn)是可以通過開發(fā)專門壓縮機(jī)加以克服的，特別是帶級間中間冷卻器的多級透平壓縮機(jī)。雖然在今天，全世界都把高COP作為選擇制冷劑的一個關(guān)鍵準(zhǔn)則，但它不是決定選擇的唯一準(zhǔn)則。環(huán)境參數(shù)，如臭氧耗損潛能值 （ODP）和全球變暖潛能值 （GWP）已成為越來越多的限制性。另外，制冷劑的價格和安全性能也受到高度關(guān)注。從所有這些方面看，水是優(yōu)秀的制冷劑。

[1] FINAL REPORT ARTI 21CR/611-10080-01

[2] Eberhard Wobst，NikolaiKalitzin，Rainer Apley，TURBO WATER CHILLER WITH WATER AS REFRIGERANT，International Compressor Engineering Conference at Purdue，July 12-15，2004

[3] A.Kilicarslan and N.Mǜ ller，COPs OF R718 IN COMPARISION WITH OTHER MODERN REFRIGERANTS，Proceedings of the First Cappadocia International Mechanical Engineering Symposium July 2004，Cappadocia，Turkey