Хладагент CO2 наступает
CO2 переживает второе открытие
По сравнению с искусственно созданными хладагентами, CO2 благодаря своему низкому потенциалу к созданию парникового эффекта считается особенно экологически безопасным. Двуокись углерода используется в качестве хладагента еще с 1850 года и имеет богатую историю применения в холодильной технике. Более сознательное отношение к окружающей среде и связанные с этим бережное обращение с природными ресурсами и защита природной среды обитания привели к повторному открытию положительных качеств так называемых «природных хладагентов». Таким образом были заново открыты и многочисленные преимущества CO2 в эксплуатации холодильных установок.
Экономия средств на покупку и утилизацию
В установках на основе CO2 могут применяться меньшие по объемам компоненты холодильной установки. Эти компоненты имеют невысокую цену покупки и хорошо доступны на рынке. Поскольку CO2, как природный хладагент, не загрязняет окружающую среду, то его утилизация и вторичное использование не предписаны законом.
Повышенная эффективность установки благодаря использованию CO2
CO2 обладает очень положительными свойствами для холодильной техники, которые можно оптимально использовать для повышения эффективности холодильной установки:
- высокая холодопроизводительность по объемному расходу (в 5—7 раз выше, чем у аммиака) и, как следствие, небольшой рабочий объем компрессора и небольшие диаметры труб
- высокий теоретический холодильный коэффициент (COP) при температурах конденсации ниже критической температуры CO2
- низкая вязкость и связанные с этим малые потери давления, которые приводят только к незначительным падениям температуры в теплообменнике
- низкое соотношение давления между ступенями низкого и высокого давления холодильной установки и, следовательно, очень высокий относительный КПД компрессора
- высокий коэффициент теплопередачи при испарении и конденсации (на 60% выше, чем у HFKW)
- хорошая совместимость материалов с широко используемыми материалами и рефрижераторными маслами
Обзор некоторых важных свойств CO2:
Экологическая безопасность и физические свойства:
- очень низкий парниковый потенциал (потенциал глобального потепления (GWP) = 1)
- не разрушает озоновый слой (ODP)
- экологически безопасен и надежен
- в малых концентрациях нетоксичен
- не горюч (CO2 используется в качестве средства пожаротушения)
- тяжелее воздуха
- тройная точка при 5,18 бар и -56,6 °C
- низкая критическая температура — 31,05 °C
Исторический обзор применения CO2 в качестве хладагента
| 1866/69 | Применение в качестве сухого льда |
| 1877 | Конденсация CO2 и начало использования в качестве технического газа |
| 1881/90 | Проектирование и постройка первых холодильных систем на основе CO2 |
| 1887- 1890 | Бурное развитие холодильных машин, особенно в Англии |
| 1895 | Первая таблица свойств водяного пара МОЛЬЕ |
| 1904 | Первая диаграмма давления — энтальпии МОЛЬЕ |
| 1929 | Подробная p,h-диаграмма с твердой фазой: ПЛАНК, КУПРИЯНОВ |
| 1932 | Каскадные установки NH3-CO2 для температур до -50 °C |
| 1950 | 60 % всех судовых холодильных установок работают на основе CO2, а также по 10% малых и больших холодильных установок |
| 1960- 1965 | Применение CO2 резко сокращается |
| 1989- 1993 | Повторное открытие и первые предложения по конструкции установок |
