Přehled „Vše, co potřebujete pro maloobchodní aplikace CP2“
Navzdory tomu, že se oxid uhličitý používal již na začátku 20. století, široce využívaným jako chladivo se stal až v nedávných letech. To je způsobeno stále se zvyšujícím zájmem o přírodní média i legislativou, která má, obzvláště v Evropě, za cíl omezení syntetických chladiv.
CO2, který je rozsáhle k dispozici dokonce i jako odpadní produkt z dalších procesů, je mnohem levnější než tradiční chladiva. Společně s touto ekonomickou výhodou mezi další přínosy patří například nízký globální oteplovací potenciál (GWP = 1, žádný dopad na ozónovou vrstvu), žádná nebezpečí související s toxicitou nebo hořlavostí a žádná potřeba recyklovat plyn na konci životnosti systému.
CO2 má několik termodynamických vlastností, které v mnoha různých aplikacích mohou představovat výhody a umožnit mu, aby konkuroval rovnocenně tradičním chladivům.
|
Hlavním rozdílem mezi oxidem uhličitým a syntetickými kapalinami je to, že kritický bod je 31,1 °C, což je teplota, které lze snadno dosáhnout v mnoha různých částech planety. V kritickém bodě je hustota kapaliny a nasyceného plynu stejná, zatímco při vyšších teplotách již neexistuje žádná hranice mezi těmito dvěma fázemi, a toto je označováno jako superkritický stav. V důsledku tohoto již spolu tlak a teplota dále nesouvisejí, což znamená, je třeba přijmout opatření k jejich udržení pod kontrolou, optimalizaci výměny tepla a maximalizaci účinnosti. |
|
|
Typy cyklů |
|
Literatura udává kritickou teplotu pro CO2 přibližně 31 °C (87 °F), zatímco kritický tlak je, opět přibližně, 73 barg (1045 psig). Systémy s CO2 účinkují různými způsoby podle toho, zda pracují nad nebo pod kritickým bodem; v subkritickém systému je teplota CO2 v izotermickém stavu po kompresi média v podstatě pod kritickou hodnotou, zatímco v transkritickém systému je teplota CO2 na výstupu plynového chladiče vyšší než 31°C, a teplota odpařování je samozřejmě nižší. |
|
Subkritický systém |
Transkritický systém |
|
|
|
|
|
|
Nejjednodušší aplikací oxidu uhličitého jako chladiva je jeho použití v subkritickém cyklu: CO2 se používá v sekundárním okruhu o nízké teplotě, buď s kompresí páry (kaskádovitý systém), nebo v čerpaném okruhu kapalného CO2. Primární cyklus je řízen pomocí tradičního chladiva s úkolem udržovat kondenzační teplotu pro cyklus CO2 pod kritickým bodem, všeobecně mezi -5 a -10 °C. |
Také lze používat cyklus CO2, který si vyměňuje teplo s vnějškem. Toto se nazývá transkritický cyklus, protože v určitých obdobích roku bude teplota v blízkosti nebo nad kritickým bodem 31,1 °C. Toto zahrnuje stupeň, ve kterém je stlačený vzduch ochlazován, což neodpovídá konstantní „kondenzační“ teplotě. |
