Системи СО2: природний холодоагент
За своїми характеристиками, а саме термодинамічними властивостями, СО2 не може називатися найкращим варіантом використання в якості холодоагенту. При цьому у нього є такі корисні особливості:
- він володіє досить високим коефіцієнтом передачі тепла;
- відрізняється зниженою чутливістю до зниження показників тиску;
- виділяється такою якістю, як низька в’язкість.
У виробництві СО2 успішно використовується в різних системах:
- непогані теплообмінні показники;
- невисока витрата енергетичного ресурсу;
- можливість застосування в особливих умовах.
СО2 вважається енергоємним холодоагентом, але при підвищених температурних показниках. При таких обставинах ефективність всієї системи зазвичай довго залишається високою.
Як діє на навколишнє середовище
Він має нульовий ПВІ і ПГП, який дорівнює 1. Адже вуглекислий газ – природна речовина, якого і без того досить багато в атмосфері. З цієї точки зору даний холодоагент вельми привабливий.
Тиск і температура
СО2 – речовина, що відрізняється високим тиском, тому щоб домогтися його ефективності, необхідно забезпечити робочий тиск. Якщо в робочому процесі спостерігаються перерви, то показники можуть перетинати критичні значення. Тому система часто розраховується на максимум 90 бар. У деяких ситуаціях встановлюється компресорно-конденсаторний апарат, призначений підтримувати низький рівень тиску, якщо система простоює.
При цьому СО2 має малу ступінь стиснення в самому компресорі. Цифри показують, що значення на 20-50% менше, якщо порівнювати з ДФУ або аміаком. Такі характеристики забезпечують збільшення об’ємної ефективності речовини, що виступає в ролі хладагента. Так, при кипінні в температурних умовах, що вагається від -55 до нуля, показники вище в кілька разів, іноді навіть в 12 р. аміачних.
Варто відзначити, що критична точка іноді досягається і при стандартних умовах використання. А якщо технічне обслуговування відповідає нормативним показникам, то можна досягти і потрійної точки. При цьому обов’язково утворюється сухий лід, якщо не виконані всі умови дренування при обслуговуванні.
Як взаємодіє з матеріалами
Даний холодоагент не вступає в реактивні процеси зі стандартними видами металу, тефлоном, неопреном і тому подібним. При цьому варто відзначити, що він може дифундувати в пружні полімери, внаслідок чого відбувається набухання елементів з таких матеріалів, як бутилкаучук (IIR), бутадієн-нітрильний каучук (NBR) і етилен-пропіленовий каучук (EPDM).
Показники щільності СО2 в рідкому стані перевищує аміачні в 1,5 рази, це впливає на збільшення маси заправки холодоагенту в випарних системах промислового призначення. Плюс така якість має додаткову вимогу – висока швидкість циркуляції масла, а для цього треба використовувати ефективні масловіддільники.
Наскільки він економічно ефективний
Вуглекислий газ – побічний продукт багатьох областей в промисловості, з цієї причини його вартість не відрізняється високою вартістю. Однак в складі цілої системи його значимість підвищується, через складність конструкції, яку створює особливість речовини. Ціни іноді досягають рівня, запитуваної продавцями на системи з холодоагентами ДФУ.
Де застосовується
Тим і відрізняється вуглекислий газ, що застосовується в трьох різних охолоджувальних циклах:
- субкритичному – для каскадних систем;
- транскрітічному – якщо пристрій працює тільки на СО2;
- вторинному холодоагенту (як летючої складової розсолу).
Технологія обробки залежить від області застосування, а також локації розміщення обладнання. Особливо широко і ефективно застосовується в таких областях:
- в промислових системах, призначених для якісного охолодження – нерідко технологія передбачає комбінацію з аміаком;
- холодильні пристрої харчового призначення, особливо в сфері роздрібної торгівлі;
в теплових насосах; - охолоджуючу мобільному обладнанні, часто для транспорту спеціального призначення.
Професіонали компанії Danfoss вважають, що нові форми F-газів дозволять в найближчому майбутньому зробити вуглекислий газ основним холодоагентом для багатомодульних систем охолодження комерційного призначення.