Hladilna učinkovitost klimatskih naprav z ogljikovim dioksidom je pri enakih delovnih pogojih na splošno nižja kot pri običajnih hladilnih sistemih, in sicer precej nižja. Ali je ogrevanje res lahko učinkovitejše, je dvomljivo. To izjavo sem že videl na mnogih mestih, vendar mislim, da ni bilo doseženo soglasje in nisem videl resnično prepričljive primerjave. Ne vidim nikogar, ki bi uporabljal sisteme in komponente, ki bi bili čim bližje CO2 in pogosto uporabljenim hladilnim sredstvom. Če preprosto primerjate rezultate učinkovitosti različnih raziskovalnih skupin, ne da bi vas zanimalo, ali sta specifična izbira sistema in komponent resnično primerljiva, potem rezultati primerjave niso zelo smiselni.
Ogrevanje je bližje učinkovitosti običajnih hladilnih sredstev kot hlajenje, nizkotemperaturni pogoji pa delujejo bolje kot običajna hladilna sredstva ali pa lahko zagotovijo višje temperature kot običajna hladilna sredstva. Mislim, da so te trditve relativno bolj zanesljive.
Prednosti ogljikovega dioksida kot delovne tekočine klimatske naprave/toplotne črpalke:
1. Z visokim tlakom in visoko gostoto je lahko sistem ogljikovega dioksida bolj kompakten in lažji (primeren za vozila) z enakimi zahtevami glede hladilne in ogrevalne zmogljivosti.
2. Nizek koeficient viskoznosti in majhna izguba pretoka.
3. Dobra prenos toplote.
4. Pri enakih delovnih pogojih je kompresijsko razmerje kompresorja nižje, učinkovitost kompresorja pa višja; to lahko kaže prednosti pri delovanju toplotne črpalke pri nizkih temperaturah.
5. Visoka temperatura na izhodu kompresorja (lahko presega 38 stopinj Celzija, kar v večini primerov ni dobro) se lahko uporabi za nekatere stvari, ki jih običajni hladilni cikli ne morejo storiti. To lahko vključuje hitrejše odtaljevanje, pa naj gre za stekla avtomobila ali toplotni izmenjevalnik. Prednosti je mogoče najti tudi v aplikacijah, kjer so potrebne visoke temperature (grelniki vode).
6. Pri izjemno nizkih temperaturah bo tlak nasičenja nizkotlačne strani običajnih hladilnih sredstev nižji od atmosferskega tlaka, tako da lahko zrak vstopi v sistem, ogljikov dioksid pa ne zaradi visokega tlaka; to je tudi možna prednost pri uporabi toplotnih črpalk.
7. Z uporabo notranjega toplotnega izmenjevalnika (IHX) in ejektorja (ejektorja) za rekuperacijo ekspanzijskega dela je mogoče še izboljšati učinkovitost. IHX morda ni drag, ejektor pa je drag.
8. Temperaturno drsenje visokotlačne strani transkritičnega cikla ogljikovega dioksida samo po sebi ni dobro, vendar je za aplikacije, ki zahtevajo velike temperaturne spremembe (kot so grelniki vode), če se zgodi, v primerjavi s konvencionalnimi hladilnimi sredstvi, to že po naravi nemogoče. Izguba učinkovitosti zaradi preprečenega temperaturnega drsenja je relativno majhna, kar lahko pri določenih aplikacijah pomaga tudi pri približevanju ali celo preseganju učinkovitosti konvencionalnih hladilnih sredstev.
Čas objave: 3. marec 2023
