Učinkovitost hlađenja klima uređaja s ugljikovim dioksidom općenito je niža od učinkovitosti uobičajenih rashladnih sustava pod istim radnim uvjetima, i to puno niža. Sumnjivo je može li grijanje doista biti učinkovitije. Ovu sam izjavu vidio na mnogim mjestima, ali mislim da nije postignut konsenzus i nisam vidio doista uvjerljivu usporedbu. Ne vidim da itko koristi sustave i komponente koji su što sličniji usporedbi CO2 i uobičajeno korištenih rashladnih sredstava. Za rashladna sredstva, ako jednostavno usporedite rezultate učinkovitosti različitih istraživačkih skupina bez obzira jesu li određeni sustav i odabir komponenti doista usporedivi, tada rezultati usporedbe nisu jako značajni.
Grijanje je bliže učinkovitosti uobičajenih rashladnih sredstava nego hlađenje, a uvjeti niskih temperatura daju bolje rezultate od uobičajenih rashladnih sredstava ili mogu osigurati više temperature od uobičajenih rashladnih sredstava. Mislim da su ove tvrdnje relativno pouzdanije.
Prednosti ugljikovog dioksida kao radnog fluida klima uređaja/toplinske pumpe:
1. S visokim tlakom i visokom gustoćom, sustav ugljikovog dioksida može biti kompaktniji i lakši (pogodan za vozila) s istim zahtjevima za kapacitet hlađenja i grijanja.
2. Nizak koeficijent viskoznosti i mali gubitak protoka.
3. Dobre performanse prijenosa topline.
4. Pod istim radnim uvjetima, omjer kompresije kompresora je niži, a učinkovitost kompresora je veća; to može pokazati prednosti u uvjetima rada toplinske pumpe na niskim temperaturama.
5. Visoka temperatura na izlazu kompresora (može biti veća od 38 stupnjeva Celzijusa, što u većini slučajeva nije dobro) može se iskoristiti za neke stvari koje se ne mogu postići konvencionalnim ciklusima rashladnog sredstva. To može uključivati brže odmrzavanje, bilo da se radi o prozorima automobila ili izmjenjivaču topline. Prednosti se mogu pronaći i u primjenama gdje su potrebne visoke temperature (bojleri).
6. U uvjetima ekstremno niskih temperatura, tlak zasićenja niskotlačne strane uobičajenih rashladnih sredstava bit će niži od atmosferskog tlaka, tako da zrak može ući u sustav, ali ugljikov dioksid neće zbog visokog tlaka; to je također moguća prednost kod primjena toplinskih pumpi.
7. Korištenjem unutarnjeg izmjenjivača topline (IHX) i ejektora (izbacivača) za povrat ekspanzijskog rada, učinkovitost se može dodatno poboljšati. IHX možda nije skup, ali ejektor je skup.
8. Klizanje temperature visokotlačne strane transkritičnog ciklusa ugljikovog dioksida samo po sebi nije dobra stvar, ali za primjene koje zahtijevaju velike promjene temperature (kao što su bojleri), ako se dogodi da se podudara, u usporedbi s konvencionalnim rashladnim sredstvima, to je inherentno nemoguće. Gubitak učinkovitosti uzrokovan izbjegnutim klizanjem temperature relativno je malen, a ova pomoć u specifičnim primjenama također može pomoći da se učinkovitost toplinskih pumpi s ugljikovim dioksidom približi ili čak premaši onu kod konvencionalnih rashladnih sredstava.
Vrijeme objave: 03.03.2023.
