R717-R744复叠式制冷系统的热力学分析
2.4双级压缩和复叠式制冷解析
②一级节流中间不完全冷却的双级 压缩制冷循环
留意该循环和第一种循环的不同点。自行 画出T-S图。
③一级节流中间不冷却的双级压缩 制冷循环，
在冷藏运输以及某些特定的生产工艺制冷工段的制冷装 置中，既要到达低温又要简化制冷系统，这时常承受一次 节流中间完全不冷却两级压缩制冷循环(右图)。这种循环 和前面所述的两级压缩比较，取消了中间却冷却器，因而 系统进一步简化，但这种循环方式不省功，也不能提高循 环的制冷量和制冷系数。
⑶压力比的增大将导致压缩机排气温度上升， 汽缸壁的温度随之上升。这一方面会使吸 入的制冷剂蒸气温度上升，比体积增大， 削减了压缩机吸气量；另一方面排气温度 和汽缸温度过高，会使得润滑油变稀甚至 局部碳化，导致压缩机润滑状况恶化，严 峻影响压缩机正常运行。
由于以上缘由，单级压缩机压缩比不宜过大 。一般使用氨作为制冷剂的活塞式压缩机压 缩比最大为8，使用氟利昂作为制冷剂的螺 杆式压缩机压缩比最大不能超过10，而使用 离心式压缩机时，压缩比最大不能超过4。 这样的话，在冷凝温度跟环境温度差不多的 状况下，单级压缩机可以到达的蒸发温度通 常为-20℃~-30℃，最多不超过-40℃.主要的 缘由是考虑多方面因素，其中最关键的因素 是系统压缩过程不是绝热过程，当压缩比过 大的状况下，势必消逝压力值变大现象，而 这个时候温度也会突生，在温度高的状态下 ，对压缩机的冷冻油以及冷媒有分解，炭化 的问题，所以为了保证系统安全与牢靠，系 统运行过程中的压缩比不能超过10.
2)每一级的压力比降低，可以提高制冷压缩 机的指示效率，削减实际压缩过程中的不 行逆损失。在有中间冷却的多级压缩中， 可节省循环耗功；降低每一级的排气温度， 保证制冷系统的高效安全运行，如图
3)降低了每一级的压力比，同样也降低了每 级制冷压缩机的压力差，使得制冷机运行的 平衡性增高，机械摩擦损失削减。在设计时， 可简化制冷机构造，降低生产本钱。
论文---关于复叠式制冷
关于复叠式制冷摘要复叠式制冷广泛应用于工业产品的热处理过程和金属的冷处理，广泛应用于军工、航空、航天、化工、医药、机械制造等行业。
原因就是它有如下几方面的优势：复叠式制冷采用环保制冷剂，符合国际环保要求：性价比高，价格仅为进口同类产品的1/3～1/2；操作简单，采用智能变频PID控制及多点无接触测温系统；主要元器件全部采用国际知名品牌，完全可替代进口同类产品；复叠式制冷系列自动复叠循环制冷机结构紧凑，可靠性高，操作简便，在能源、军工、空间、生物、医疗和生命科学等高科技领域内有着广泛的应用。
国内外学者纷纷对自动复叠制冷技术展开了新的研究。
目前，自动复叠制冷循环呈现出新的发展特点，对其研究主要集中在两个方面：一方面是对原有的制冷循环流程的改进，包括采用新型换热器和高效气液分离器；另一方面则是采用新型的制冷工质，包括二元工质和多元工质，以满足环保和制取低温的要求。
本文就复叠式制冷的原理在与双级制冷的对比之下做出阐释，希冀能更进一步对复叠制冷的理解。
关键词双级制冷复叠式制冷AbstractCascade type refrigeration widely used in industrial products of heat treatment process and metal cold treatment, versatile applications, aviation, spaceflight, chemical, pharmaceutical and machinery industries. Reason is that it has the following several advantages: cascade type refrigeration adopted environmental-protection refrigerants, conforms to the international environmental protection requirement: cost-effective, price is just for the imported products of 1/3 to 1/2, Simple operation, using intelligent frequency PID control and multi-point non-contact measuring temperature system, Main components adopt international well-known brand, can completely replace the imported products, Cascade type refrigeration series of automatic cascade circulation chiller compact structure, high reliability, simple operation, and in energy, industry, space, biology, medical and life science and other high-tech areas within a wide range of applications. Domestic and overseas scholars in succession to automatic cascade refrigeration technology opened new study. At present, the automatic auto-cascade refrigeration system presented a new development features of its research mainly on two aspects: one is to the original refrigeration process improvement, including using new heat exchanger and efficient liquid-vapor separator, On the other hand is a new refrigeration, including dual medium propellant and multiple propellant, in order to satisfy the requirements of environmental protection and making low temperature. Based on the principle of cascade type refrigeration with doublestage refrigeration in contrast to interpret and hopes to further understanding of cascade refrigeration.Keywords：Dual-class refrigeration Cascade type refrigeration关于复叠式制冷1.采用双级压缩的必要性。
复叠制冷的原理
复叠制冷的原理嘿，你有没有想过，在一些特殊的制冷需求下，普通的制冷方式可就不够用啦。
今天我就来给你讲讲这复叠制冷的原理，可有趣着呢！我有个朋友，叫小李，他在一家科研单位工作。
有一次他就跟我说起他们实验室里保存一些特殊样本，对温度要求那叫一个苛刻。
普通的冰箱根本没法达到那样低的温度，这时候就得靠复叠制冷系统啦。
那复叠制冷到底是怎么一回事呢？简单来说，就像是一个接力赛。
我们都知道，一般的制冷循环，比如说我们家里空调或者普通冰箱里的制冷循环，都有它的极限。
但是复叠制冷系统呢，它是由两个或者更多个不同的制冷循环组合在一起的。
想象一下，我们有两组小伙伴，一组擅长在稍微高一点的温度范围制冷，就像短跑选手，他们能把温度降低到一定程度，但是再低就不行了。
这就是复叠制冷里的高温级制冷循环。
这个高温级循环有它自己的压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，就像一个完整的小团队，在自己的能力范围内努力工作着。
那低温怎么办呢？这时候就轮到另一组小伙伴出场啦，他们就是低温级制冷循环。
这组小伙伴就像是长跑选手，专门负责把温度从高温级制冷循环达到的那个低温，再进一步降低到更低的温度。
他们也有自己的一套设备，压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，一个都不少。
这两组循环是怎么协同工作的呢？这就像是一场精妙的配合。
高温级循环把热量排出去，制冷到一个中间温度。
然后这个中间温度就成了低温级循环的起始温度。
打个比方，高温级循环把温度降到-30°C，那对于低温级循环来说， -30°C就是它的“起跑线”，然后它就从这个温度开始继续制冷，一直降到比如说 -80°C甚至更低。
我记得我还问过小李，为啥不直接用一个制冷循环来达到这么低的温度呢？小李就笑着跟我说：“你想啊，如果让一个人既跑短跑又跑长跑，他能都跑得好吗？制冷循环也是一样的道理。
每个单独的制冷循环都有它自己适合的温度范围，就像人有自己擅长的事情一样。
想要在超低温下制冷，就像要把一件很难的事情做到极致，一个循环可搞不定，得几个循环合作，各展所长才行。
复叠式制冷
CO2的临界点温度为31℃，处于常温范围，如果制冷环境 与一般制冷机同样温度，则高温侧将接近临界点或超过临 界点，而不能像常用制冷剂那样实现远临界循环。
CO2的单级压缩循环处于临界点附近，是近临界循环或者 跨临界循环。
跨临界循环：循环中制冷剂的放热过程在临界点以上，为 非凝结相变的排热；制冷剂的吸热过程在临界点以下，为 有相变的蒸发吸热过程，整个循环跨临界点。
CO2起初集中在两类装置：汽车空调和热泵式水加热器； 汽车空调上替代R12，减少CFCs排放！ 水加热需求量大，CO2驱动热泵，应用前景将十分广大。
Tsingtao
Power Engineering and Engineering of Thermophysics
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3.8.1 近临界循环和跨临界循环
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3.三个单级压缩循环组成的复叠式制冷机
循环
高温 中温 低温
制冷剂
高温 R22或R507 中温 R23 低温 R50、R1150或R170
最低蒸发温度可达－120℃～－140℃
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3.7.1 两个单级压缩循环组成的复叠式制冷机 Tk
△T1 △T2
节流阀
冷凝蒸发器（上一级蒸 发器和下一级冷凝器做 在一起）
R23
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Chapter Third
Vapor-compression Refrigeration Cycle
复叠式制冷系统热力计算
复叠式制冷系统热力计算复叠式制冷系统热力计算可以帮助我们确定制冷系统中一些关键参数的变化，从而指导系统的设计和优化。
本文将对复叠式制冷系统热力计算进行详细的介绍和探讨。
一、复叠式制冷系统复叠式制冷系统是一种先进的制冷技术，其基本原理是将多个制冷循环串联起来构成一个复合制冷系统，从而实现更高效、更灵活的制冷效果。
复叠式制冷系统的优点在于其高效、耐用、可靠，以及其应用范围广泛的特点，在工业、医疗、航空等领域得到了广泛的应用。
二、热力计算热力计算是指对一个制冷系统进行热力分析，从而确定系统中各参数的变化，进而指导系统的设计和优化。
热力计算包括系统的热平衡分析、热传递分析和热流量分析等内容。
其中，系统的热平衡分析是热力计算的核心，可帮助我们确定系统中的热量分配和传递方式。
三、热力计算的步骤进行复叠式制冷系统热力计算的步骤如下：1. 确定制冷系统的输入参数，包括冷媒种类、冷却剂种类、压缩机工作状态以及系统的环境参数等。
2. 进行系统的热平衡分析，确定系统中各个部分的热量流动方式。
在分析时，应考虑不同区域的热阻、热容和热传递系数等参数。
3. 计算制冷系统中各个部分的热量流量，以便确定系统中的热量分配和传递方式。
在计算时，应注意各个部分的温度和压力的变化。
4. 利用计算结果，进行系统的设计和优化，以改善制冷系统的效率和性能。
四、热力计算的应用复叠式制冷系统热力计算可用于指导系统的设计和优化，在实际应用中，主要有以下几个方面的应用：1. 选择合适的制冷循环，确定合适的冷媒种类和冷却剂种类，以满足特定的制冷要求。
2. 指导系统的设计，包括管道的布置、换热器的选型以及压缩机、冷凝器和蒸发器的选择等。
3. 提高系统的效率和性能，主要包括减少能源消耗、降低维护成本和延长系统的使用寿命等。
4. 安全评估，包括压力容器的强度计算、系统的热稳定性评估和操作风险分析等。
五、总结复叠式制冷系统热力计算是一个重要的制冷系统设计和优化工具，可帮助我们确定系统中各个部分的热量分配和传递方式，提高系统的效率和性能。
《制冷技术》思考题
《制冷技术》思考题建筑环境与设备工程专业《制冷技术》课程思考题第一章绪论1、什么是制冷技术？常用的制冷技术有哪些？2、理解制冷技术在国民经济中的应用。
第二章制冷工质1、理解GB/T 7778-2001制冷剂的命名与分类。
2、理解高温低压、中温中压、低温高压制冷剂的分类及用途。
3、理解制冷剂的选择要求(热力学、理化、安全性、全球环境影响及经济性方面)。
4、什么是ODP、 GWP、TEWI。
了解CFCs 问题（氟利昂用途、分类、特性、对全球环境影响）。
5、理解氨制冷剂的性质及使用特点。
6、理解氟利昂制冷剂的共性、常用氟利昂制冷剂性质（R22、R134a、R123、R502）及使用特点。
7、共沸溶液制冷剂与非共沸溶液制冷剂有什么特点。
常用共沸溶液制冷剂与非共沸溶液制冷剂性质。
理解非共沸溶液制冷剂系统的适用性。
8、理解载冷剂系统循环特点、载冷剂的选择要求、常用载冷剂的性质及选用。
9、理解润滑油在制冷机中的作用、制冷机润滑油的输送方式。
第三章单级蒸气压缩式制冷循环1、理解逆向循环、逆向卡诺循环、制冷系数、热力完善度、能效比。
2、分析气相区、两相区及温压行程、干压行程逆卡诺循环的等效性。
3、能分析影响逆卡诺循环制冷系数C ε或性能参数()ref COP 的主要因素？4、掌握单级蒸气压缩式制冷理论循环的系统组成、假设条件，能用热力状态图（h p lg ?、s T ?）分析和计算单级蒸气压缩式制冷循环的热力性能(0q 、V q 、0w 、K q 、0ε、0β)。
为什么单级蒸气压缩式制冷理论循环热力性能指标宜以单位量分析。
5、能分析理论制冷循环中ex w q =Δ0，制冷循环采用节流器来代替膨胀机的理由与利弊。
6、单级压缩制冷实际循环与理论循环的主要区别有哪些？单级实际制冷循环热力分析简化的理由和状态图。
7、单级蒸气压缩式制冷实际循环的热力性能指标的意义及计算式(理论输气量、实际输气量、输气系数、循环量；单位制冷量、单位容积制冷量、制冷机总制冷量、蒸发器总制冷量、净制冷量；理论功与理论功率；指示功、指示功率与指示效率；摩擦功与摩擦功率；轴功、轴功率、机械效率与绝热效率、电机输入功率；制冷系数、能效比与热力完善度；冷凝器负荷与过冷器负荷)。
r744制冷剂的参数 -回复
r744制冷剂的参数-回复744制冷剂的参数是指R-744，也被称为二氧化碳制冷剂。
二氧化碳制冷剂是一种环保、高效的制冷剂，它具有许多独特的性质和参数，使其在工业和商业领域中得到广泛应用。
本文将逐步解释744制冷剂的参数，并介绍其应用和优势。
首先，我们先了解一下744制冷剂的基本性质。
R-744制冷剂是一种无色、无味、非可燃的气体，它不会对臭氧层造成破坏，也没有温室效应。
这使得R-744成为一种环保的替代品，取代了一些传统的制冷剂，如氟利昂。
接下来，让我们来看一下R-744的参数。
首先是744制冷剂的物理性质。
R-744的分子式为CO2，相对分子质量为44.01 g/mol。
它的密度约为1.98 kg/m^3，略高于空气。
另外，R-744的三相点温度为-56.6，三相点压力为5.18 atm。
这些参数为设计和操作制冷系统提供了重要参考。
其次是744制冷剂的热力性质。
R-744具有较高的相变潜热，这意味着在液体-气体相变过程中，它可以吸收或释放大量的热量。
二氧化碳的临界温度为31.1，临界压力为72.9 atm。
在超过临界点之后，R-744将呈现出超临界状态，其性质类似于液体和气体的混合物。
这使得744制冷剂具有更大的制冷能力和更广泛的应用范围。
744制冷剂的气体参数也是非常重要的。
R-744在大气中呈现为气体状态，在标准大气压下，它的气化温度为-78.5，气化压力为33 atm。
在制冷循环中，R-744的压力通常在几个MPa到数十MPa之间变化。
这些参数的控制和优化对于提高制冷系统的效率和性能非常关键。
除了以上的基本参数外，744制冷剂还有一些特殊的性质。
首先是它的热导率较低，这使得R-744在制冷过程中更加节能和高效。
其次是744制冷剂对材料和设备的腐蚀性较低，与其他制冷剂相比，它对系统的损害更小。
此外，R-744的可调节性和良好的传递性能使得它在超市、冷冻库和工业生产中得到广泛应用。
在工业和商业领域中，R-744的应用非常广泛。
复叠式制冷中间温度计算
复叠式制冷中间温度计算首先，我们需要了解复叠式制冷系统的组成。
复叠式制冷系统通常由两个以上的制冷循环组成，其中最低温的循环称为第一级制冷循环，而较高温的循环称为第二级制冷循环。
第一级制冷循环产生的低温可以被用于制冷第二级循环所需的中间温度。
接下来，我们可以通过热力学的方法估计复叠式制冷系统中的中间温度。
首先，我们需要分别计算第一级和第二级制冷循环的制冷能力。
第一级制冷循环的制冷能力可以通过冷量平衡方程来计算：Qc1=m1*(h1h-h1l)其中，Qc1是第一级制冷循环的制冷能力，m1是制冷剂的质量流量，h1h是第一级制冷循环的高温焓值，h1l是第一级制冷循环的低温焓值。
类似地，第二级制冷循环的制冷能力可以通过以下冷量平衡方程计算：Qc2=m2*(h2h-h2l)其中，Qc2是第二级制冷循环的制冷能力，m2是第二级制冷循环的制冷剂质量流量，h2h是第二级制冷循环的高温焓值，h2l是第二级制冷循环的低温焓值。
接下来，我们可以通过平衡第一级和第二级制冷循环的能量流量来估计复叠式制冷系统的中间温度。
根据能量平衡方程，有：m1*(h1h-h1l)=m2*(h2h-h2l)将上式整理，可以得到：(m1/m2)=(h2h-h2l)/(h1h-h1l)这个方程表示了第一级和第二级制冷循环的质量流量比与其高温焓差和低温焓差的关系。
通过已知参数，我们可以计算出质量流量比m1/m2最后，我们可以通过中间温度的定义来计算。
中间温度是指第二级制冷循环的高温焓值和低温焓值之间的温度。
根据热力学关系，可以通过查表或使用热力学软件来计算。
综上所述，复叠式制冷中间温度的计算方法可以通过热力学的能量平衡方程和焓值关系来估算。
首先计算第一级和第二级制冷循环的制冷能力，然后通过平衡能量流量来估计质量流量比，最后利用热力学关系计算出中间温度。
这个计算方法可以帮助我们更好地设计和操作复叠式制冷系统，以提高能耗效率和制冷性能。
总结：本文通过热力学的角度介绍了复叠式制冷系统中间温度的计算方法。
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R744-R717复叠式制冷系统的热力学分析摘要：本文对R744-R717复叠式制冷系统的热力学特性进行了分析，目的是优化该系统的设计和工艺参数。
本文中考虑的设计和工艺参数包括（1）高温氨循环中的冷凝温度、过冷度、蒸发温度和过热度；（2）复叠式换热器中的换热温差；（3）低温二氧化碳循环中的蒸发温度、过热度、冷凝温度和过冷度。
基于过冷度、过热度、蒸发温度、冷凝温度和复叠式换热器中的温差建立了多线性的数学表达式，旨在得到最大的COP值，同时，得到了最优化的高温循环蒸发温度和R717与R744的质量流量的比率。
关键词：制冷系统；压缩系统；复叠式系统；氨；二氧化碳；R744；计算；性能；优化1.引言两级式复叠式制冷系统（见图1）适合于工业应用，尤其适合于食物冷冻间蒸发温度在-30℃—-50℃的超市制冷工业。
在此系统中，两个单独的制冷系统由复叠式冷凝器连接在一起。
复叠式制冷系统的高温级制冷剂可以由氨（R717）、丙烷（R290）、丙烯（R1270）、乙醇或者R404A来充当。
相反，二氧化碳被用于低温级循环。
氨是一种易得的自然工质，但是由于其可燃性和毒性，限制了它的应用。
丙烷、丙烯和乙醇的缺点是他们具有高度的可燃性。
乙醇的蒸发和冷凝压力均低于环境压力，这会导致气体泄露进系统内部。
然而，毒性和可燃性所带来的风险可以通过选取合适的用于超市和厂区的高温循环温度将这些风险降到最低。
二氧化碳的缺点是当临界温度在31℃时，它的压力就高达7.4MPa，这为管道的设计带来了难度。
因此，将二氧化碳用于低温级循环是经济可行的。
传统的直接膨胀低温制冷系统在冷凝器和蒸发器之间存在大的压差，这直接导致压缩机的压缩效率和容积效率的下降。
另外，全球变暖所带来的一系列问题促使超市所有者必须采取环保的，能提供更低温度的制冷系统。
因此，自然工质在超市制冷工业中的应用引起了大家的注意，尤其是以二氧化碳为低温级循环制冷剂的复叠式制冷系统最为被大家看好。
例如，新西兰的奥克兰市将二氧化碳-丙烯复叠式制冷系统用于低温储存食品，虽然复叠式式制冷系统的最初安装费用要比传统R404A的单循环制冷系统高10%，但是这与复叠式系统运行中所带来的经济效益和环境效益相比是微不足道的。
很重要的一点是，复叠式制冷系统能够大幅度的降低高温循环段的压缩机排气温度，因而可以增加热效率。
同时，如果换热器的尺寸设计合理的话，还可以降低，高温循环段的蒸发和冷凝温度。
目前已经制造出了不同形式的复叠式换热器，有板式的，筛板式的，管壳式的，广泛用于低温和高温循环段。
一些学者已经对两级复叠式制冷系统的热力学性质进行了研究，Lee等人分析认为二氧化碳-氨复叠式制冷系统的最佳热力学点是由低温级二氧化碳的冷凝温度来决定的。
Bhattacharyya等人的研究认为低温级二氧化碳的最佳蒸发温度是有该级的热供应量所决定的。
Bansal和Jain分别以R717，R290、R1270和R404A为高温循环工质，二氧化碳为低温循环工质的情况下研究指出了最佳的二氧化碳冷凝温度。
但是，目前的研究旨在于对二氧化碳-氨复叠式制冷系统的热力学性质进行分析，以获得最佳的氨冷凝温度和制冷剂的流量比率，从而得到最大的COP值。
本文采用新的多线性回归分析法，总结出了最大COP值关于高温循环的最佳蒸发温度以及冷凝温度、最佳流量比率、过冷度、过热度、低温级蒸发和冷凝温度、复叠式换热温差的数学表达式。
2.复叠式系统的热力学分析两级复叠式制冷系统进行热力学分析建立在下面的几点假设之上：⑴高低温循环的绝热压缩等熵效率均为0.7.⑵忽略系统管网中的压力损失和热损失。
⑶膨胀阀中进行的是等焓过程。
⑷忽略流动功和势能。
本文使用软件包查询和计算制冷剂的热物理性能，该软件包就是所谓的工程方程求解（EES），其中有内置许多制冷剂的属性功能。
在EES软件中，第一个参数的所有内置热物理属性函数是该物质的名称。
这种说法是一个字符串，它可以提供一个字符串常量（例如R1$ R2$）或一个字符串变量。
许多的热力学函数可以替代套参数。
例如，蒸汽的焓函数可以作为温度和压力的函数而被访问。
一般情况下，任何有效的参数集可以提供热力学功能。
如果焓熵值已知的，但温度或压力是未知的，温度或压力的功能可以被用来计算其各自的值。
对于所有的制冷剂以焓和分别为200KJ/kg和1KJ/kg.k作为参考，。
其原理图和状态点如图1所示。
（此处省略公式及其简单描述）。
计算所用的氨—二氧化碳复叠式制冷系统的热力学点和物质的热力学属性，例如温度、压力、比焓和熵见表1所示。
其中R1﹩和R2﹩分别表示已二氧化碳为工质的低温循环和以氨为工质的高温循环。
表1中的计算方程式具有计算高低温复叠式循环的一般特性。
牵扯到的状态点的值均认为是饱和状态下所对应的值。
图2和图3的T-S图和P-h图表示了整个循环所对应的饱和点，过热度，过冷度。
在一定的操作条件下，基于以上的计算流程，最佳的低温循环蒸发温度，最佳的流量比率以及整个循环的最大COP值是整个复叠式制冷系统过冷度、过热度、蒸发温度、冷凝温度和复叠式换热温差的函数。
3.高温循环部分通过比较两级复叠式制冷系统的高温循环段使用不同制冷剂对系统性能和流量比率的影响可以确定最佳的制冷剂种类。
图4和图5显示了分别以乙醇、R717、R290、R1270和R404A 为高温循环的制冷剂，二氧化碳为低温循环制冷的条件下，不同制冷剂对系统COP值的影响。
两者唯一不同的地方时过冷度和过热度。
在冷凝温度、低温级蒸发温度、复叠温差过热度和过冷度一定的情况下，采用不同的高温级蒸发温度，在图6中可以看出，在过热度和过冷度均为0K时，乙醇的COP最大，R404A的最小。
但高温级蒸发温度对R1270和R290的COP值变化的影响不大。
但是，0K的过冷度对整个高温循环的参数变化影响较大。
一般来说，过热度会降低整个系统的性能。
但是，上述制冷剂在高的过热度和过热度情况下（见图7），乙醇的COP值依然最大，R1270和R290次之，整个氨循环的整体性能高于R404A，但是低于其他制冷剂的。
高低温级制冷剂的流量比率随高温级蒸发温度的变化见图8，使用乙醇作为制冷剂需要很高的流量比率，从2.7,到3.1，氨因为具有高的蒸发潜热，因此作为制冷剂需要较低的流量比率（从0.33到0.34），R1270和R290无论在系统的最大COP值和流量比率方面差异都很小。
乙醇的质量流率高于氨的，但是其COP值也高于氨的。
氨在高的过冷度和过热度的条件下的性能表现要仅次于乙醇，同时，R1270和R290的表现要好于氨，这仅仅是因为在高的过冷度和过热度的条件下，R1270和R290压缩机前蒸汽压力较低所致。
4.结果与讨论4.1 过热度和过冷度的影响对不同过冷度和过热度对二氧化碳—氨复叠式制冷系统的两个循环的影响研究，是在保持其他的操作条件不变的条件下进行的。
这些操作条件包括：氨的蒸发温度，二氧化碳的蒸发温度，复叠式换热温差，氨的冷凝温度以及压缩机的等熵压缩效率。
4.1.1 过冷度的影响1.低温循环段的过冷度：保持高温循环的过热度和过冷度在0K的时候，低温循环的过冷度从0K变化到10K（见图9），从图中可以看出高的过冷度能够得到较高的COP。
2.高温循环段的过冷度：保持低温循环的过热度和过冷度在0K的时候，高温循环的过冷度从0K变化到10K（见图9），从图中可以看出虽然随着过冷度的增大，COP增大，但增大的幅度小于低温段和整个系统的。
3.高低温循环段相同过冷度的影响：在保持两个循环段过热度在0K不变的情况下，过冷度从0K变化到10K（见图9），这直接导致高温循环段的COP的增加，在特定的操作条件下，比参考的COP值（1.28）高了9%。
因此，该复叠式制冷系统的最大COP值随着二氧化碳的蒸发温度和整个系统过冷度的变化情况如图10所示。
大致的趋势是最大COP随着过冷度的增加而增加，比如，同时，该复叠式制冷系统的制冷剂流量比率也随着二氧化碳蒸发温度的降低而减小（见图11）。
但是，过冷度的增加将导致流量比率的上升。
4.1.2 过热度的影响1.低温循环段过热度：保持高温循环过热度和过冷度均为0K不变，低温循环的过热度从0K变化到20K（见图9）。
这导致COP的降低的程度大于整个系统的过热度的降低值。
2.高温循环段的过热度：保持高温循环过热度和过冷度均为0K不变，低温循环的过热度从0K变化到20K（见图9）。
他虽然可以增加系统的COP值，但这与低温系统增加的COP 值相比可以忽略。
3. 高低温循环段相同过热度的影响：保持高温循环过热度和过冷度均为0K不变，低温循环的过热度从0K变化到20K（见图9）。
过热度对整个系统COP值的影响要大于单个循环的过热度对系统COP值的影响，比如它能使参考COP值降低4.7%。
另一方面，图12显示了复叠冷凝温度在-25℃—0℃变化的时候，系统不同的过热度对最大COP的影响。
系统过热度和过冷度对系统的COP提高起相反作用。
比如，COP的变化与过热度的变化趋势相反。
过冷度从10K变化到20K，COP最大值从0K时的1.34分别下降了2.6%和4.9%。
然而，过热度对流量比率的影响和过冷度对其的影响差不多（见图13）。
流量比率随着过冷度的升高而增加。
一般地，在特定的操作条件下和等熵压缩效率一定的条件下，在图9中所示，系统的最大COP值被限制与一个狭小的区域内，在区域内，存在一个最大值和最小值。
因此，在两个循环中相同的过热和过冷度讲给出系统的平均的COP值。
4.2冷凝温度，蒸发温度，复叠温差的影响。
图14显示了COP值随着低温循环冷凝温度、蒸发温度、高温循环冷凝温度以及复叠换热温差的变化。
高温循环冷凝温度从20℃变化到50℃，同时其他温度，如低温循环蒸发温度、复叠换热温差、过冷度和过热度保持不变。
低温循环蒸发温度从-25℃变化到-55℃，同时保持高温循环冷凝温度，换热温差、过热度和过冷度不变。
接着，换热温差从0℃变化到10℃，同时保持高温循环冷凝温度，低温循环蒸发温度、过热度和过冷度不变。
最后，高温循环蒸发温度从-25℃变化到0℃，同时保持高温循环冷凝温度、换热温差、低温循环蒸发温度、过热度和过冷度不变。
正如所期望的，随着冷凝温度和换热温差的上升，COP下降。
但是，蒸发温度的上升将引起系统性能的大幅度提高。
与此同时，高温循环冷凝温度的曲线显示，存在一个使得COP取最大值的温度值。
上述分析数据还可以应用到分析制冷剂的质量流量比率上（见图15）。
流量比率随着领凝温度的上升而升高。
然而，它随着低温循环的蒸发温度、冷凝温度、换热温差的升高而降低。
这里值得注意的是，换热温差并不是在在所有条件下都能使流量比率下降，这还取决于系统其他的操作条件。
4.3 等熵压缩效率的影响研究高低温循环等熵效率的变化，需要保持复叠式制冷系统的其他操作条件不变（见图16.17）。