Ефективність охолодження вуглекислотних кондиціонерів загалом нижча, ніж у звичайних холодильних систем за тих самих робочих умов, і навіть значно нижча. Чи дійсно опалення може бути ефективнішим, сумнівно. Я бачив це твердження в багатьох місцях, але не думаю, що було досягнуто консенсусу, і я не бачив справді переконливого порівняння. Я не бачу, щоб хтось використовував системи та компоненти, які максимально наближені до CO2 та загальновживаних холодоагентів. Щодо холодоагентів, якщо просто порівнювати результати ефективності різних дослідницьких груп, не звертаючи уваги на те, чи дійсно порівнянні конкретні системи та компоненти, то результати порівняння не дуже значущі.
Ефективність нагріву ближча до ефективності звичайних холодоагентів, ніж охолодження, а низькотемпературні умови працюють краще, ніж звичайні холодоагенти, або можуть забезпечити вищі температури, ніж звичайні холодоагенти. Я вважаю, що ці твердження є відносно більш надійними.
Переваги вуглекислого газу як робочої рідини кондиціонера/теплового насоса:
1. Завдяки високому тиску та високій щільності система з вуглекислим газом може бути компактнішою та легшою (придатною для транспортних засобів) з тими ж вимогами до потужності охолодження та нагрівання.
2. Низький коефіцієнт в'язкості та невеликі втрати потоку.
3. Гарні показники теплопередачі.
4. За однакових робочих умов ступінь стиснення компресора нижчий, а ефективність компресора вищий; це може мати переваги в умовах низької температури роботи теплового насоса.
5. Висока температура на виході з компресора (може перевищувати 100 градусів, що в більшості випадків не є позитивним фактором) може бути використана для виконання деяких завдань, які неможливо виконати за допомогою звичайних холодильних циклів. Це може включати швидше розморожування, будь то вікна автомобіля чи теплообмінник. Переваги також можна знайти в тих випадках, коли потрібні високі температури (водонагрівачі).
6. За умов надзвичайно низьких температур тиск насичення на стороні низького тиску звичайних холодоагентів буде нижчим за атмосферний тиск, тому повітря може потрапляти в систему, але вуглекислий газ – ні через високий тиск; це також є можливою перевагою в застосуванні теплових насосів.
7. Використання внутрішнього теплообмінника (IHX) та ежектора (ежектора) для рекуперації роботи розширення може ще більше підвищити ефективність. IHX може бути недорогим, але ежектор дорогий.
8. Ковзання температури на стороні високого тиску транскритичного циклу вуглекислого газу саме по собі не є позитивним явищем, але для застосувань, які потребують великих перепадів температури (таких як водонагрівачі), якщо воно збігається, то порівняно зі звичайними холодоагентами це за своєю суттю неможливо. Втрата ефективності, спричинена уникненням ковзання температури, є відносно невеликою, і це сприяння в певних застосуваннях також може допомогти ефективності вуглекислотних теплових насосів наблизитися або навіть перевищити ефективність звичайних холодоагентів.
Час публікації: 03 березня 2023 р.
