Ogljikov dioksid (CO₂)

ponedeljek, 03. april 2023

Forward Naturally

Ko se premikamo v smeri okolju prijaznejše prihodnosti, postaja izbira hladilnega sredstva pomemben dejavnik tako za vaše podjetje, kakor tudi za planet. CO2 je naravno hladilno sredstvo, ki zagotavlja trajnostno in energetsko učinkovito hlajenje - povsod, od skladiščih do ledomatov. Podjetjem je tako tem omogočeno trajnostno, naravno delovanje.

Splošne lastnosti

CO₂ima številne edinstvene termo-fizikalne lastnosti, zaradi katerih je postal idealno hladilno sredstvo:

Odličen koeficient prehoda toplote
Visoka vsebnost energije
Relativno neobčutljiv na tlačne izgube
Zelo nizka viskoznost tekoče faze

V praktičnih aplikacijah sistemi CO2 zagotavljajo zelo visoko zmogljivost. Glavni razlogi so:

Vrhunski prenos toplote
Manjše velikosti cevi
Nizka moč črpanja kot sekundarne tekočine
Vrhunska rekuperacija toplote

For all refrigerants, there is a decline in system efficiency with increasing condensing temperatures. High condensing temperatures are often seen as limiting factor for usage of CO₂. However, the inherent thermo-physical properties of CO₂ and the use of the expansion energy with ejectors can help to compensate for and offset this factor.

In addition, CO₂ refrigeration systems possess heat recovery options that can help further future-proof your business. CO2 and its high energy content, which continues to scale at greater temperatures, can be reclaimed, increasing overall system efficiency.

CO₂ hlajenje in komercialno hlajenje

Uporaba CO₂ v maloprodaji živil

Prednosti CO₂ v industrijskem hlajenju

Vpliv na okolje

Z okoljskega vidika je CO2 zelo privlačno hladilno sredstvo z ODP = 0 in GWP = 1. Je naravno prisotna snov, ki je je v ozračju veliko.

Tlak in temperatura

CO2 je visokotlačno hladilno sredstvo, kjer so za učinkovito delovanje potrebni visoki delovni tlaki. Med mirovanjem lahko temperatura okolice doseže in preseže kritično temperaturo, tlak pa lahko preseže kritični tlak. Zato so sistemi običajno zasnovani tako, da vzdržijo tlake do 90 bar ali včasih celo opremljeni z majhno mirujočo kondenzacijsko enoto za ohranjanje nizkega tlaka.

Hkrati ima CO2 nizko kompresijsko tlačno razmerje (20 do 50% manj kot HFC in amoniak), kar izboljša volumetrično učinkovitost. Pri temperaturah izhlapevanja v območju od -55ºC do 0ºC je volumetrična zmogljivost CO2 na primer štiri do dvanajstkrat boljša kot pri amoniaku, kar omogoča uporabo kompresorjev z manjšimi prostorninami.

Trojna točka in kritična točka CO2 sta zelo blizu delovnega območja. Kritična točka je lahko dosežena med normalnim delovanjem sistema. Med servisiranjem sistema je lahko dosežena trojna točka, kar kaže nastanek suhega ledu, ko so deli sistemov, ki vsebujejo tekočino, izpostavljeni atmosferskemu tlaku. Za preprečevanje nastajanja suhega ledu so med servisnim odzračevanjem potrebni psoebni postopki.

Materialna interakcija

CO₂ne reagira z navadnimi kovinami ali komponentami kot so teflon, PEEK ali neopren. Vendar pa difundira v elastomere in lahko povzroči nabrekanje z butilnim kavčukom (IIR), nitrilnim kavčukom (NBR) in etilen-propilenskim materialom (EPDM) .

Gostota tekočega CO2 je približno 1,5-krat večja od gostote amoniaka, kar povzroči večjo masno polnjenje v uparjalnikih, kot so veliki ploščni hladilniki v velikih industrijskih sistemih. Večja gostota pomeni tudi večje kroženje olja, kar posledično zahteva učinkovite separatorje olja za industrijske sisteme.

Stroškovna učinkovitost

CO2 je stranski proizvod v številnih panogah, zato je cena CO2 nizka. Vendar pa so sistemi CO2 dražji od tradicionalnih sistemov zaradi višjih tlakov (v transkritičnih sistemih) ali povečane kompleksnosti (tako v transkritičnih kot subkritičnih sistemih). Zdi se, da se zapletenost sistemov z uvedbo sistemov za dvig tlaka zmanjšuje. Ker se je število naprav za CO2 povečalo, je zgodovina pokazala, da se stroški približujejo stroškom referenčnih sistemov, ki uporabljajo HFC.

Sekundarni, veliki sistemi CO2, zlasti v industrijskem hlajenju, so morda cenejši kot sistemi z uporabo glikola in tako ponujajo nižje začetne stroške in nižje stroške življenjskega cikla.

Aplikacije

Za razliko od večine drugih hladilnih sredstev se CO2 v praksi uporablja v treh različnih hladilnih ciklih:

Podkritični (kaskadni sistemi)
Transkritični (sistemi samo s CO2)
Sekundarna tekočina (CO2, ki se uporablja kot hlapna slanica)

Uporabljena tehnologija je odvisna od aplikacije in predvidene lokacije sistema. Obstaja več aplikacij, kjer je CO2 privlačen in se že danes pogosto uporablja:

Industrijsko hlajenje. CO2 se običajno uporablja v kombinaciji z amoniakom, bodisi v kaskadnih sistemih bodisi kot hlapna slanica
Maloprodaja živil
Toplotne črpalke
Transportno hlajenje

Danfoss verjame, da bo CO2 glavno hladilno sredstvo v večpaketnih komercialnih hladilnih sistemih. Uredba o F-plinih je jasen korak v tej smeri.

Sisteme CO2 je mogoče razširiti tudi na rekuperacijo toplote. V mnogih primerih je dodatna naložba za pridobivanje odpadne toplote zanemarljiva.

Uporaba CO₂ v maloprodaji živil in industrijskem hlajenju

Preberite vse o aplikacijah CO2, maloprodaji živil in industrijskemu hlajenju

Uporaba CO₂ v trgovini na drobno z živili
Uporaba CO₂ v industrijskem hlajenju

Varčujte z energijo in varujte okolje

Preberite, kako lahko Danfoss pomaga pri varčevanju z energijo in zaščiti okolja s CO2 rešitvami

Prihranite energijo in zaščitite okolje z našimi CO₂ rešitvami

Danfoss Learning - portal za spletno učenje

" Mobilna izobraževalna enota za aplikacije CO₂"

Danfoss predstavlja mobilno izobraževalno enoto, opremljeno z rešitvami CO2 in interaktivnimi učnimi moduli za transport po vsem svetu - da bi podprl našo skupnost pri reševanju naraščajočih skrbi, povezanih s CO2.

Mobilna enota za usposabljanje s CO2