Справочник "Все для установок CO2 для розничной торговли"
Несмотря на то, что диоксид углерода начал применяться еще в начале 1900-х, широкое распространение в качестве хладагента он получил только в последние годы. Это объясняется растущей популярностью природных или естественных хладагентов и ужесточающимися, в особенности в Европе, требованиями по ограничению применения синтетических хладагентов.
Доступный в больших количествах и в том числе получаемый в качестве побочного продукта в некоторых процессах, CO2 получается намного дешевле традиционных хладагентов. Кроме очевидных экономических преимуществ, диоксид углерода имеет низкий потенциал глобального потепления (GWP =1, который говорит о том, что он не представляет опасности озоновому слою), не является токсичным и легковоспламеняющимся веществом, не требует переработки по окончании срока службы системы, в которой он применяется.
CO2 обладает рядом термодинамическим свойств, которые дают большие преимущества в определенных областях применения и позволяют ему не уступать традиционным хладагентам.
|
Главное отличие диоксида углерода от синтетических хладагентов состоит в том, что его критическая температура всего 31,1 °C, и она легко достижима в большинстве стран мира. При критической температуре плотность жидкости и насыщенного газа одинаковая, но при более высоких температурах граница между двумя состояниями стирается, и это называется суперкритическим состоянием. Следовательно, зависимости между температурой и давлением больше нет, а это значит, что возникает необходимость контролировать эти параметры, оптимизируя теплообмен и повышая эффективность. |
|
Виды циклов |
||
|
В литературе критическая температура диоксида углерода указывается примерно как 31°C (87°F), а критическое давление, опять же приблизительно, 73 бар изб. (1045 фунтов на квадратный дюйм). Принцип работы систем, использующих в качестве хладагента CO2, отличается в зависимости от температуры, которая может быть ниже или выше критической. В системе с докритическим (субкритическим) циклом температура CO2 во время изотермического цикла после сжатия жидкости ниже критической температуры, а в системе с транскритическим циклом температура CO2 на выходе охладителя газа выше 31°C и, следовательно, температура испарения ниже. |
||
|
|
|
|
|
Наиболее простой вариант применения диоксида углерода в качестве хладагента - в системах с докритическим циклом. В данном случае CO2 используется во вторичном низкотемпературном контуре, и либо газ сжимается (в каскадной системе), либо CO2 подается в жидком состоянии насосом. В основном цикле применяется обычный хладагент, задачей которого является удержание температуры конденсации в цикле CO2 ниже критической, как правило, от -5 до -10 °C. |
Также может применяться цикл CO2, когда происходит обмен теплом с окружающим воздухом. Такой цикл называется транскритическим, потому что в некоторое время года температура окружающего воздуха становится ниже или выше критической, которая равна 31,1 °C. На одном из этапов сжатый газ охлаждается, что не соответствует постоянной температуре "конденсации". |
|
