Eksperimentalno ispitivanje i poređenje učinka transkritičnog uređaja sa CO2 koji radi sa "fleš-gas" bajpasom i pothlađivačem

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Matthew Quinn Eric Winandy Markus Lenz Frank Rinne

Apstrakt

Montrealski protokol je dao rezultate u postepenom smanjivanju 98% supstanci koje oštećuju ozonski omotač, a sa potpisivanjem Amandmana iz Kigalija dogovoreno je da se u glavnoj grupi zemalja koje  ne postupaju po članu 5 Montrealskog protokola (razvijene zemlje), uključujući Evropu, do 2035. godine postepeno smanji upotreba fluorisanih gasova (HFC-a) za 15%  u odnosu na na polazne vrednosti iz 2011.-2013.


Sa ovim propisima i uz planirano postepeno smanjivanje upotrebe fluorisanih rashladnih fluida  važno je razviti visoko efikasne rashladne sisteme sa niskim potencijalom globalnog zagrevanja (GWP),  kako bi se u budućnosti osiguralo hlađenje u industriji. Prirodni rashladni fluidi, uključujući CO2, predstavljaju dokazano efikasne zamene za rashladne fluide koji imaju visok GWP. Međutim, korišćenje CO2 nosi sa sobom nove izazove u pogledu efikasnosti, jer se često od složenijih sistema zahteva da  postižu sličan učinak onom koji postižu HFC-i,  zatim u pogledu visokog pritiska u sistemu i upravljanja pritiskom, kao i u pogledu transkritičnog rada pri višim temperaturama sredine koje mogu imati negativan uticaj na opšti/sezonski učinak. U ovom radu je numerički i eksperimentalno izvršena procena rada za tri rasporeda rashladnog kruga:  1) kao osnovni sistem sa kompresijom pare, koji uključuje kompresor, elektronski ekspanzioni ventil, rezervoar za paru od naglog sniženja pritiska (flash tank), kuler za gas i elektronski ventil za visoki pritisak; u radu  sa ovakvim krugom  mogu se javiti problemi kada je temperatura sredine viša od  35°C;  2) preko elektronskog ekspanzionog ventila do usisnog dela kompresora; korišćenje ovog kruga omogućava povećanje radne tačke temperature sredine usled  projektnog ograničenja pritiska u posudi, u  regiji od 42°C,  i 3) kao mehanički ciklus pothlađivanja, uz dodavanje mehaničke jedinice za pothlađivanje  postavljene na izlazu kulera za gas;  rad u ovom krugu smanjuje izazove pri temperaturama sredine koje su preko 35°C,  dok istovremeno obezbeđuje povećanje rashladnog kapaciteta i koeficijenta učinka (COP). Učinak svakog sistema se vrednuje i upoređuje sa polaznom vrednošću.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Kako citirati
QUINN, Matthew et al. Eksperimentalno ispitivanje i poređenje učinka transkritičnog uređaja sa CO2 koji radi sa "fleš-gas" bajpasom i pothlađivačem. Zbornik Međunarodnog kongresa o KGH, [S.l.], v. 49, n. 1, p. 135-143, dec. 2018. Dostupno na: <https://izdanja.smeits.rs/index.php/kghk/article/view/4093>. Datum pristupa: 16 sep. 2019
Sekcija
Članci

Reference

[1] A.C. Beaver, J. Y. (1999). An Experimental Investigation of Transcritical Carbon Dioxide Systems for Residential Air-Conditioning ACRC Report CR-18. University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, USA, .
[2] Armeli, P. (2016). Design and experimental investigation of basic, flash gas bypass and subcooler configurations of an R744 medium temperature condensing unit. MSc Thesis, Politecnico Di Milano.
[3] B. Bella, N. Kaemmer (2011). Experimental Performance of Carbon Dioxide Compressor with Parallel Compres-sion. DKV-Tagung 2011
[4] G. Lorentzen, J. P. (n.d.). New possibilities for non CFC refrigeration. In proceedings of the IIR international sym-posium on refrigeration, energy and environment, Trondheim, Norway; 1992. p.163e74.
[5] J. Sarkar, S. B. (2007). Natural refrigerent-based subcritical and transcritical cycles for high temperature heating. International Journal of Refrigeration 30.
[6] Llopis, R. C. (2015a). Energy improvements of CO2 transcritical refrigeration cycles using dedicated mechanical subcooling. International Journal of Refrigeration 55, 129.
[7] Stefan Elbel, P. H. (2004). Flash gas bypass for improving the performance of transcritical R744 systems that use microchannel evaporators. Elsevier, International Journal of Refrigeration 27.
[8] Zubair, S. (1994). Thermodynamics of a vapor-compression refrigeration cycle with mechanical subcooling. Energy 19, 707-715.