Systemy CO2 w obszarze nadkrytycznym. Ostatnie postępy i nowe wyzwania

• Autorzy: Bullard C.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł powstał jako odpowiedź na zapotrzebowanie ze strony IIR zaadresowane w kierunku ostatnio rosnącego zainteresowania technologią CO2, poprzez przegląd współczesnego stanu wiedzy i analizy jej prawdopodobnych zastosowań. Obecne zainteresowanie dwutlenkiem węgla jest wynikiem zmartwienia emisją gazów cieplarnianych i globalnym ociepleniem oraz zobowiązania Parlamentu Europejskiego do podporządkowania się Protokołowi z Kioto. Nowa generacja czynników HFC wykazuje niższą wartość podstawowego GWP (Global Warming Potential) -niż uszczuplający ozon ich poprzednicy, lecz w dalszym ciągu więcej niż 1000 razy wyższą od wartości potencjału wykazywanego przez dwutlenek węgla. Powtórne pojawienie się dwutlenku węgla, jako możliwego zamiennika czynników HFC miało miejsce w 1989 roku a pierwsze podstawowe rezultaty na ten temat były opublikowane przez Lorentzena i Pettersena'a w 1992 r. przy okazji sympozjum IIR w Norwegii. W odróżnieniu od większości czynników chłodniczych, które mogą oddawać ciepło do powietrza otaczającego poprzez kondensację w typowych temperaturach otoczenia, dwutlenek węgla pracuje w obiegu nadkrytycznym, odparowując w obszarze podkrytycznym a oddając ciepło w temperaturach powyżej punktu krytycznego w chłodnicy gazu zamiast w skraplaczu. Jest to obieg, który jest rozpatrywany jako odpowiedni do zastosowania w klimatyzacji samochodowej, domowej, ogrzewania wody oraz w innych przypadkach. Badania nad konwencjonalnymi zastosowaniami CO2 w obszarze podkrytycznym są również realizowane w sektorze chłodnictwa przemysłowego.

Słowa kluczowe

PL

system chłodniczy CO2; obszar nadkrytyczny

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 39, nr 11
• Strony: 5--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Bullard C.

Bibliografia

• [1] LORENTZEN G., PETTERSEN J.: New possibilities for non-CFC refrigeration. Proceedings of the HR International Symposium on Refrigeration, Energy and Environment. Trondheim. Norway. 1992: 147-163.
• [2] Society of Automotive Engineers, Detroit, http://www.sae.org/altrefrigerant/
• [3] KIM M-H., PETTERSEN J., BULLARD C. W,: Fundamental process and system design issues in CO, vapor compression systems. Progress in Energy and Combustion Science. 30 (2000): 119-174.
• [4] BEAVER A., HRNJAK P., YIN J., BULLARD C.: Effects of distribution in headers of microchannel evaporators on transcritical CO, heat pump performance. The ASME Advanced Energy Systems Division. AES-VoI. 40. New York: ASME, 2000: 55-64.
• [5] BOEWE D., BULLARD C., YIN J., HRNJAK P.: Contribution of internal heat exchanger to transcritical R744 cycle performance. Int. J HVAC&R Research. 2001: 7(2): 155-168.
• [6] PETTERSEN J.: Cycle options for CO,. In: Workshop on Vapor Compression with the Critical Point in Mind. College Park, Maryland, 2000.
• [7] SUSAI T., SATO A., TADANO M., KOMATSUBARA T., EBARA T., ODA A.: Development of a carbon dioxide compressor for refrigerators nad air conditioners. In: Conference of the Japan Society of Refrigerating and Air Conditioning Engineers. Tokyo, 1999: and TADANO M., EBARA T., ODA A., SUSA I T., KIKUO T., IZAKI H., KOMATSUBARA T.: Development of the CO, hermetic compressor. Proceedings of the 4th IIR-Gustav Lorentzen Conference on Matural Woring Fluids. West Lafayette. Indiana, 2000: 323 -330.
• [8] HUFF H-J., LINDSAY D., RADERMACHER R.: Positive displacement compressor and expander simulation. Proceedings of the International Compressor Engineering Conference at Purdue. West Lafayette. Indiana. 2002, Paper No. C9-2, 209-216.
• [9] BAEK J., GROLL E., LAWLESS P.: Development of a piston-cylinder expansion device for the transcritical carbon dioxide cycle. Proceedings of the International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue. West Lafayette, Indiana, 2002, Paper No. R11-8.
• [10] SEE KIM et ah. op cit for review and citations of safety-related analyses.
• [11] KULKARNI T., BULLARD C. W., CHO K.: Header Design Tradeoffs in Micro Channel Evaporators. Applied Thermal Engineering. 2004: 24(5-6): 759- 776.
• [12] For Tevap = 3,9°C, IHX effectiveness = 0,8: see reference 13.
• [13] YIN J., BULLARD C., HRNJAK P.: R-744 gas cooler model development and validation. In. J. Refrig. 2001; 24: 652-659.
• [14] GIANNAVOLA M., MURPHY R., YIN J., KIM M-H., BULLARD C., HRNJAK P.: Experimental investigations of an automotive heat pump prototype for military. SUV and compact cars. Proceedings of the 4th IIR-Gustav Lorentzen Conference on Natural Working Fluids. West Lafayette, Indiana, 2000: 115-122.
• [15] In “Hot Water", published for the US Dept, of Energy's Emerging Technologies Programme by [e-mail]. See also www.sltecco.com/technology/teclinology.html www.jam.co.jp for information about Europe and Japan, respectively.
• [16] RICHTER M., BULLARD C., HRNJAK P.: Effect of comfort constraints on cycle efficiencies. The ASME Advanced Energy Systems Division. AES-Vol. 41, New York: ASME, 2001: 275-286.
• [17] Isobaric heat transfer, isentropic dry compression and isenthalpic expansion.