Холодильные машины на CO2, в чем преимущества и недостатки CO2? Опции

[Wanderer]

Привет всем знатокам холодильной техники! Есть идея использования co2 как хладагента в системах кондиционирования воздуха. Идея старая но к ней сейчас возвращаются многие производители.

__________________________________
CO2 переживает второе открытие

По сравнению с искусственно созданными хладагентами, CO2 благодаря своему низкому потенциалу к созданию парникового эффекта считается особенно экологически безопасным. Двуокись углерода используется в качестве хладагента еще с 1850 года и имеет богатую историю применения в холодильной технике. Более сознательное отношение к окружающей среде и связанные с этим бережное обращение с природными ресурсами и защита природной среды обитания привели к повторному открытию положительных качеств так называемых «природных хладагентов». Таким образом были заново открыты и многочисленные преимущества CO2 в эксплуатации холодильных установок.
Экономия средств на покупку и утилизацию
В установках на основе CO2 могут применяться меньшие по объемам компоненты холодильной установки. Эти компоненты имеют невысокую цену покупки и хорошо доступны на рынке. Поскольку CO2, как природный хладагент, не загрязняет окружающую среду, то его утилизация и вторичное использование не предписаны законом.
Повышенная эффективность установки благодаря использованию CO2
CO2 обладает очень положительными свойствами для холодильной техники, которые можно оптимально использовать для повышения эффективности холодильной установки:
высокая холодопроизводительность по объемному расходу (в 5—7 раз выше, чем у аммиака) и, как следствие, небольшой рабочий объем компрессора и небольшие диаметры труб
высокий теоретический холодильный коэффициент (COP) при температурах конденсации ниже критической температуры CO2
низкая вязкость и связанные с этим малые потери давления, которые приводят только к незначительным падениям температуры в теплообменнике
низкое соотношение давления между ступенями низкого и высокого давления холодильной установки и, следовательно, очень высокий относительный КПД компрессора
высокий коэффициент теплопередачи при испарении и конденсации (на 60% выше, чем у HFKW)
хорошая совместимость материалов с широко используемыми материалами и рефрижераторными маслами
Обзор некоторых важных свойств CO2:
Экологическая безопасность и физические свойства:
очень низкий парниковый потенциал (потенциал глобального потепления (GWP) = 1)
не разрушает озоновый слой (ODP)
экологически безопасен и надежен
в малых концентрациях нетоксичен
не горюч (CO2 используется в качестве средства пожаротушения)
тяжелее воздуха
тройная точка при 5,18 бар и -56,6 °C
низкая критическая температура — 31,05 °C
______________________________________


Теперь вопрос какая максимальная температура наружного воздуха приемлема для чиллера на CO2 если критическая температура CO2 — 31,05 °C?
и вообще что такое критическая температура хладагента ?

[Wanderer]

Привет всем знатокам холодильной техники! Есть идея использования co2 как хладагента в системах кондиционирования воздуха. Идея старая но к ней сейчас возвращаются многие производители.

__________________________________
CO2 переживает второе открытие

По сравнению с искусственно созданными хладагентами, CO2 благодаря своему низкому потенциалу к созданию парникового эффекта считается особенно экологически безопасным. Двуокись углерода используется в качестве хладагента еще с 1850 года и имеет богатую историю применения в холодильной технике. Более сознательное отношение к окружающей среде и связанные с этим бережное обращение с природными ресурсами и защита природной среды обитания привели к повторному открытию положительных качеств так называемых «природных хладагентов». Таким образом были заново открыты и многочисленные преимущества CO2 в эксплуатации холодильных установок.
Экономия средств на покупку и утилизацию
В установках на основе CO2 могут применяться меньшие по объемам компоненты холодильной установки. Эти компоненты имеют невысокую цену покупки и хорошо доступны на рынке. Поскольку CO2, как природный хладагент, не загрязняет окружающую среду, то его утилизация и вторичное использование не предписаны законом.
Повышенная эффективность установки благодаря использованию CO2
CO2 обладает очень положительными свойствами для холодильной техники, которые можно оптимально использовать для повышения эффективности холодильной установки:
высокая холодопроизводительность по объемному расходу (в 5—7 раз выше, чем у аммиака) и, как следствие, небольшой рабочий объем компрессора и небольшие диаметры труб
высокий теоретический холодильный коэффициент (COP) при температурах конденсации ниже критической температуры CO2
низкая вязкость и связанные с этим малые потери давления, которые приводят только к незначительным падениям температуры в теплообменнике
низкое соотношение давления между ступенями низкого и высокого давления холодильной установки и, следовательно, очень высокий относительный КПД компрессора
высокий коэффициент теплопередачи при испарении и конденсации (на 60% выше, чем у HFKW)
хорошая совместимость материалов с широко используемыми материалами и рефрижераторными маслами
Обзор некоторых важных свойств CO2:
Экологическая безопасность и физические свойства:
очень низкий парниковый потенциал (потенциал глобального потепления (GWP) = 1)
не разрушает озоновый слой (ODP)
экологически безопасен и надежен
в малых концентрациях нетоксичен
не горюч (CO2 используется в качестве средства пожаротушения)
тяжелее воздуха
тройная точка при 5,18 бар и -56,6 °C
низкая критическая температура — 31,05 °C
______________________________________


Теперь вопрос какая максимальная температура наружного воздуха приемлема для чиллера на CO2 если критическая температура CO2 — 31,05 °C?
и вообще что такое критическая температура хладагента ?

[Wanderer]

Видим, что у углекислого газа критическая температура равна +31 оС (плюс 31 градус Цельсия), выше нее при любом давлении он будет газом, ниже при достаточном давлении может быть жидкостью.
Соответственно можно предположить для чиллера (в докритическом режиме работы) на CO2 максимальной температурой наружного воздуха будет около 20С. Поправьте если что не так.

Сообщение отредактировал Wanderer - 26.3.2012, 12:59

Прикрепленные файлы

 _________________________________________________609px_Carbon_dioxide_p_T_phase_diagram.svg.png ( 42,78 килобайт ) Кол-во скачиваний: 22

 

[SSA]

ИМХО, удел СО2 - промышленное оборудование. До бытовых кондиционеров он вряд-ли быстро доберется. Хотя, как знать...

[Wanderer]

ИМХО, удел СО2 - промышленное оборудование. До бытовых кондиционеров он вряд-ли быстро доберется. Хотя, как знать...

daikin сделал систему VRV на углекислоте. Непонятно только как она у них работает, может процесса конденсации нет вовсе, все на пару качает.

Daikin выпустил первую в мире систему VRV® на хладагенте CO2
http://www.daikin.ru/news/items/co2_vrv.jsp

[v-david]

я не вижу суперпреимуществ СО2 в кондиционировании, не те нужны температуры и давления уж слишком... здесь бы лучше аммиак подошел, так ведь после очаково боятся его как черт ладана...

[Alex_]

daikin сделал систему VRV на углекислоте. Непонятно только как она у них работает, может процесса конденсации нет вовсе, все на пару качает.

Там же у них, только дальше:

Так как СО2 имеет низкую критическую температуру 31 град.С система работает в транскритическом цикле. Для его реализации Daikin применил целый ряд новых технических решений, в частности уникальный компрессор с двухступенчатым сжатием. Этот компрессор был специально разработан для получения оптимальной производительности при высоком давлении сжатия и большом уровне компрессии.

[SSA]

Ура, Daikin впереди планеты всей!
Только где эта система? Прокукарекать можно все, а реалити? Вон Sanyo выпускала мультизоны с ДВС, так они реально были на рынке.

[Alex_]

Кстати, о Sanyo:
http://www.overseas.sanyo.com/aircondition.../heat/heat.html

[Leeps]

Слышал мнение от поставщика оборудования, что при определённых условиях в системе СО2 может переходить в твёрдое состояние. Естественно условия в системе - аварийные. Хотелось бы услышать Ваше мнение по этому поводу, Господа...

[Wanderer]

Слышал мнение от поставщика оборудования, что при определённых условиях в системе СО2 может переходить в твёрдое состояние. Естественно условия в системе - аварийные. Хотелось бы услышать Ваше мнение по этому поводу, Господа...

я тоже слышал что CO 2 с водой при определенном давлении образует хлопья твердые. так что лучше чтоб в контур вода не попала а то будут такие чипсы в компрессоре летать.

Сообщение отредактировал Wanderer - 27.3.2012, 15:42

[kord]

Вот что удивительно: периодически выкладывают старую информацию, а находятся охотники обсуждать ее.
Практически все ведущие производители тепловых насосов выпускали опытные партии оборудования на СО2. Дань "зеленой" моде видимо.
Например, Mitsubishi Electric в 2007г (до этого форума только сейчас информация дошла!!) выпустила тепловой насос на СО2 для ГВС под торговой маркой ECO CUTE. В Японии этот девайс продается в небольших количествах..
Михаил

[Alex_]

Практически все ведущие производители тепловых насосов выпускали опытные партии оборудования на СО2. Дань "зеленой" моде видимо.

..
А я когда-то думал, что хотят заставить работать испаритель при -40С на улице. Ан нет, сохранение работоспособности при -25С считается достаточным.

[kord]

хотят заставить работать испаритель при -40С на улице.

Производят то, на что есть спрос, что продается. И если на заре холодильной техники на СО2 были промышленные холодильные установки, пять лет назад - установки ГВС, то сейчас опять строят большие холодильники - ALEX прав - с температурой в камерах (в камерах, а не на улице!) -30С.
Михаил

[toxan]

Да все куда более проще, у тебя есть технология ты на рынке монополист - имеешь сверх прибыль. По мере копирования технологии норма прибыли падает, "рынок зреет" появляется конкуренция. Это отдаленно схоже с нашим рынком железяк. Сейчас норма прибыли с железяк у монтажных фирм порядка 25-30% и падение только в начале, конкуренции все более и более нарастает. Да и заказчик не дурак, может позволить себе купить в обход.
Западные люди не дураки и понимают, что проще изобрести "велосипед" и продавать его в течение нескольких лет с огромной наценкой, пока конкуренты не освоят технологии.

Стоит так же понимать, что производство дайкина нацелено на узкий сегмент толстосумов, а это означает малый тираж. Соответственно - не конкурент любому производству с большей производительностью. Проще завод модернизировать под новую технологию нежели наращивать объемы. В общем молодцы.

з.ы.
Вон в европе вообще новый тренд - амиак. И не стесняются даже в бизнесцентрах применяют чиллеры на R717. Да еще и нас подначивают, позабыв про то кто навязал фреоны.

Сообщение отредактировал toxan - 27.3.2012, 21:23

[Alex_]

На аммиаке замечательная эффективность получается. Это факт, не зависящий ни от каких лозунгов.

[Wanderer]

В закритическом или сверхкритическом режиме эксплуатации (температуры > 31,2°C)
системы с CO2 в общем являются менее эффективными, чем оборудование с
синтетическими хладагентами. Но если исходить из расчёта на год, то холодильные
установки с применением CO2 зачастую являются более энергоэффективными, нежели
установки с синтетическими хладагентами, поскольку основная часть систем, прежде
всего в широтах с умеренным климатом, бόльшую часть года работает в области
подкритических температур.

источник http://www.eurammon.com/sites/default/file...ciency_russ.pdf

Сообщение отредактировал Wanderer - 28.3.2012, 11:36

[Alex_]

На СО2 делают системы охлаждения трасс для бобслея и скелетона, которые работают в нормальном цикле "испарение-конденсация". При температурах выше +15С трассы все равно закрываются.