Kyleffektiviteten hos koldioxidbaserade luftkonditioneringsapparater är generellt lägre än hos vanliga köldmediesystem under samma arbetsförhållanden, och den är mycket lägre. Huruvida uppvärmning verkligen kan vara effektivare är tveksamt. Jag har sett detta påstående på många ställen, men jag tror inte att man har nått enighet, och jag har inte sett en riktigt övertygande jämförelse. Jag ser ingen som använder system och komponenter som är så nära som möjligt för att jämföra CO2 och vanligt förekommande köldmedier. Om man bara jämför effektivitetsresultaten från olika forskargrupper utan att bry sig om huruvida det specifika systemet och komponentvalet verkligen är jämförbara, då är jämförelseresultaten inte särskilt meningsfulla.
Uppvärmning har en högre effektivitet än vanliga köldmedier, och lågtemperaturförhållanden presterar bättre än vanliga köldmedier, eller kan ge högre temperaturer än vanliga köldmedier. Jag tror att dessa påståenden är relativt mer tillförlitliga.
Fördelar med koldioxid som arbetsvätska för luftkonditionering/värmepumpar:
1. Med högt tryck och hög densitet kan koldioxidsystemet vara mer kompakt och lättare (lämpligt för fordon) med samma kyl- och värmekapacitetskrav.
2. Låg viskositetskoefficient och liten flödesförlust.
3. Bra värmeöverföringsprestanda.
4. Under samma arbetsförhållanden är kompressorns kompressionsförhållande lägre och kompressorns verkningsgrad högre; detta kan visa sig vara fördelaktigt vid låga temperaturer i värmepumpen.
5. Den höga temperaturen vid kompressorns utlopp (kan vara högre än 100 grader, vilket inte är bra i de flesta fall) kan användas för att göra saker som inte kan göras med konventionella köldmediecykler. Det kan inkludera snabbare avfrostning, oavsett om det gäller bilens fönster eller värmeväxlaren. Fördelar kan också hittas i applikationer där höga temperaturer krävs (varmvattenberedare).
6. Under extremt låga temperaturförhållanden kommer mättnadstrycket på lågtryckssidan av vanliga köldmedier att vara lägre än atmosfärstrycket, så att luft kan komma in i systemet, men inte koldioxid på grund av det höga trycket; detta är också en möjlig fördel i värmepumpsapplikationer.
7. Genom att använda den interna värmeväxlaren (IHX) och ejektorn (ejektor) för att återvinna expansionsarbetet kan effektiviteten förbättras ytterligare. IHX kanske inte är dyr, men ejektorn är dyr.
8. Temperaturglidningen på högtryckssidan av den transkritiska koldioxidcykeln är inte bra i sig, men för tillämpningar som kräver stora temperaturförändringar (som varmvattenberedare), om den råkar matcha, jämfört med konventionella köldmedier, är det i sig omöjligt. Effektivitetsförlusten som orsakas av den undvikna temperaturglidningen är relativt liten, och denna hjälp i specifika tillämpningar kan också bidra till att effektiviteten hos koldioxidvärmepumpar närmar sig eller till och med överstiger den hos konventionella köldmedier.
Publiceringstid: 3 mars 2023
