10 Rozdielov medzi systémami CO2 a HFC

10 Rozdielov medzi systémami CO2 a HFC

Copeland 1. júla 2023

V porovnaní s podkritickými systémami s pôvodnými hydrofluorokarbónovými (HFC) chladivami, majú systémy nadkritického booster systému s chladivom CO2 (TCB) jedinečné vlastnosti, stratégie riadenia vysokého tlaku a konštrukčné riešenia.

10 rozdielov medzi systémami CO2 a HFC

1. Konštrukcia booster – CO2 TCB systémy fungujú s R-744 pre stredne (MT) aj nízkoteplotné (LT) chladiace záťaže. Namiesto kompresorov LT vypúšťajúcich stlačené chladivo do kondenzátora, kompresory LT vytláčajú R-744 do kompresorov MT, ktoré stáčajú chladivo do chladiča plynu.

2. Plynový chladič (tiež môže byť kondenzátorom) – Plynový chladič (na streche) musí byť dimenzovaný tak, aby zvládol celkové teplo systému privádzané z kompresorov MT podľa konštrukčných podmienok inštalácie. Typicky sa používa ovládanie motora ventilátora s premenlivou rýchlosťou a adiabatické chladiace siete sa môžu použiť na zlepšenie účinnosti systému v teplom prostredí.

3. Vysoké prevádzkové tlaky – prevádzkové tlaky systému CO2 TCB môžu presiahnuť 120 bar, keď sa kompresory MT vypúšťajú do chladiča plynu v horúcom letnom dni (napr. 30 °C). Výtlačné potrubia MT musia byť skonštruované z nehrdzavejúcej ocele alebo špeciálnej železnej zliatiny medi, aby tieto tlaky zvládli.

4. Nízky kritický bod 31 °C — Pod kritickým bodom je R-744 nasýtený a systém pracuje v podkritickom režime. Keď teplota okolia stúpne nad ~25 °C, chladivo opúšťa chladič plynu ako superkritická tekutina (pri alebo nad 31 °F) a systém prejde do transkritického režimu.

5. Vysokotlakový ventil — Keď R-744 vystupuje z chladiča plynu, jeho tlaky sa musia pred opätovným zavedením do chladiacich okruhov znížiť. Vysokotlakový ventil (HPV) znižuje chladivo na približne 37 bar a privedie ho do zberača chladiva (ako flash gas), ktorý oddeľuje paru od kvapaliny.

6. Flash tank (známy ako zberač chladiva) – Flash tank prijíma zmes pár a kvapalného chladiva s ekvivalentnou nasýtenosťou približne 4 °C, pričom para stúpa nahor a kvapalina sa usadzuje na dne. Kvapalina cirkuluje cez izolované rúrky, ktoré napájajú výparníky MT a LT (až do -10 °C) vybavené elektronickými expanznými ventilmi (EEV). Para sa odvedie cez obtokový plynový ventil (BGV) a obtokové potrubie pred MT kompresory.

7. Dôležitá elektronika – Vzhľadom na potenciálnu reaktivitu R-744 na rôzne podmienky sú elektronické ovládacie prvky potrebné na: riadenie tlakov v systéme; ovládanie variabilných otáčok ventilátora; modulovanie HPV, BGV a EEV; udržiavanie konzistentného tlaku v zberač chladiva; a plynulého radenia otáčok kompresora.

8. Trojný bod (-56 °C a 4,2 Bar) — Pri plnení kvapalinou, keď sú tlaky v systéme pod trojným bodom 4,2 Bar, sa R-744 zmení na suchý ľad, zastaví tok chladiva a spôsobí rôzne potenciálne problémy systému. Technici by mali plniť parou, kým systém nedosiahne 6 Bar.

9. Rastúce tlaky pri zastavení – Riadenie stúpajúcich tlakov v systéme počas výpadkov elektriny alebo plánovaných odstávok je dôležitým aspektom návrhu CO2. Technici musia rozumieť maximálnym hodnotám tlaku tlakových nádob, ventilov, výparníkov a všetkých komponentov systému.

10. Bezpečnostné prvky systému a tlakové poistné ventily — Vysokotlakové bezpečnostné a/alebo tlak uvoľňujúce systémy poskytujú ochranu špecifickú pre systém a kompresor. Pretlakové alebo izolačné ventily by mali byť inštalované v rôznych častiach systému, aby sa zabránilo úplnej strate náplne chladiva. Chladivo by malo byť odvetrávané do okolia podľa platných predpisov.

KĽÚČOVÉ SLOVÁ: alternatívne chladivá CO2

Viac informácií nájdete v časopise Správy 5/2025