Termosyfonowe rury ciepła systemów klimatyzacyjnych. Analiza możliwości zastosowania czynników R1234yf oraz R1234ze(E)

• Autorzy: Wlaźlak A. , Zajączkowski B. , Królicki Z.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rezultaty przeprowadzonej analizy wskazują, że nowe czynniki robocze są mniej wydajne niż czynnik R134a we wszystkich przypadkach. Spowodowane jest to przede wszystkim mniejszą wartością ciepła parowania. Z termodynamicznej analizy zaprezentowanych w pracy substytutów, zastosowanie R1234ze umożliwia osiągnięcie 4 ÷ 9% lepszych parametrów wymiany ciepła niż R1234yf. Wartości granicznych strumieni ciepła, jakie mogą zostać przetransportowane przez termosyfon wskazują, że podstawowym zagrożeniem w analizowanych warunkach okazało się być zalanie skraplacza. Zmiana czynnika z roboczego z R134a na R1234ze lub R1234yf powoduje spadek wydajności urządzenia o odpowiednio 10 i 18%. Przy gęstości strumienia ciepła powyżej 500 W/m2 najwyższym współczynnikiem przewodzenia ciepła charakteryzuje się termosyfon wypełniony R134a (668 W/mK dla 5 000 W/m2 oraz 1015 W/mK dla 50 000 W/m2). Użycie R1234ze, powoduje zmniejszenie współczynnika przewodzenia o około 10%. W przypadku zastosowania czynnika R1234yf są to spadki o odpowiednio: 12% dla gęstości strumienia ciepła równej 5 000 W/m2 oraz 18% dla 50 000 W/m2. Wzrost różnicy temperatury między strefą parowania a skraplania zmniejsza współczynnik przewodzenia ciepła termosyfonu. Przy różnicy temperatury między parowaczem i skraplaczem równej 8°C, współczynniki przewodzenia termosyfonu są mniejsze o 32 ÷ 37% niż dla ΔT równej 0,5°C. W całym zakresie temperatury parowania 21,5 ÷ 30°C, urządzenie wypełnione czynnikiem R134a wykazuje się około 11% lepszą wydajnością niż w przypadku zastosowania R1234ze lub o 11 ÷ 15% większą wydajnością w porównaniu do R1234yf. Dla różnicy temperatury pomiędzy parowaniem i skraplaniem równej 8°C termosyfon wypełniony R134a charakteryzuje się wyższym współczynnikiem o 10% w stosunku do R1234ze oraz 15% w stosunku do R1234yf.

Słowa kluczowe

PL

rura termosyfonowa; system klimatyzacyjny; czynnik chłodniczy; Unia Europejska

• Wydawca: Grupa Wydawnicza Euro-Media
• Czasopismo: Chłodnictwo i Klimatyzacja
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 5
• Strony: 22--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wlaźlak A.

• Katedra Termodynamiki, Teorii Maszyn i Urządzeń Cieplnych, Politechnika Wrocławska

autor

Zajączkowski B.

• Katedra Termodynamiki, Teorii Maszyn i Urządzeń Cieplnych, Politechnika Wrocławska

autor

Królicki Z.

• Katedra Termodynamiki, Teorii Maszyn i Urządzeń Cieplnych, Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) NR 517/2014 z dnia 16 kwietnia 2014r. w sprawie fluorowanych gazów cieplarnianych i uchylenia rozporządzenia (WE) nr 842/2006. 20.5.2014.
• [2] Y. LEE, D. JUNG: A brief performance comparison of R1234yf and R134a in a bench tester for automobile applications. Appl. Therm. Eng. str. 240–242. 35 (2012). doi:10.1016/j. applthermaleng.2011.09.004.
• [3] C. ZILIO, J.S. BROWN, G. SCHIOCHET, A. CAVALLINI: The refrigerant R1234yf in air conditioning systems. Energy. str. 6110–6120. 36 (2011). doi:10.1016/j.energy.2011.08.002.
• [4] S. JARALL: Study of refrigeration system with HFO-1234yf as a working fluid. Int. J. Refrig. str. 1668–1677. 35 (2012). doi:10.1016/j.ijrefrig.2012.03.007.
• [5] Y. ZHAO, Y. LIANG, Y. SUN, J. CHEN: Development of a mini-channel evaporator model using R1234yf as working fluid. Int. J. Refrig. 35 (2012). str. 2166–2178. doi:10.1016/j.ijrefrig.2012.08.026, 35 (2012).
• [6] REAY D.; KEW P.: Heat Pipes. Theory, design and applications. Fifth edition. UK: Butterworth-Heinemann. 2006.
• [7] D. DEL COL, D. TORRESIN, A. CAVALLINI: Heat transfer and pressure drop during condensation of the low GWP refrigerant R1234yf. Int. J. Refrig. str. 1307–1318. 33 (2010). doi: 10.1016/j.ijrefrig.2010.07.020.
• [8] PARK J. E., VAKILI-FARAHANI F., CONSOLINI L., THOME J. R.: Experimental study on condensation heat transfer in vertical minichannels for new refrigerant R1234ze(E) versus R134a and R236fa. Experimental Thermal and Fluid Science. str. 442–454. 35 (2011). doi: 0.1016/j.expthermflusci.2010.11.006.
• [9] BELL I., WRONSKI J., QUOILIN S., LEMORT V.: Pure and Pseudo-pure Fluid Thermophysical Property Evaluation and the Open-Source Thermophysical Property Library CoolProp. Industrial & engineering chemistry research. str. 2498–2508. 53 (2014).
• [10] Y. LEE, D.G. KANG, D. JUNG: Performance of virtually non-flammable azeotropic HFO1234yf/HFC134a mixture for HFC134a applications. Int. J. Refrig. str. 1203–1207, 36 (2013). doi:10.1016/j.ijrefrig.2013.02.015.
• [11] MOTA-BABILONI A., NAVARRO-ESBRÍ J., BARRAGÁN-CERVERA A., MOLÉS F., PERIS B.: Experimental study of an R1234ze(E)/R134a mixture (R450A) as R134a replacement. International Journal of Refrigeration. str. 52–58. doi: 10.1016/j.ijrefrig.2014.12.010, 51 (2015).
• [12] KOSTOWSKI E.: Przepływ ciepła. Gliwice. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. 2006.