Optimalizácia chladenia CO2 pri vysokých vonkajších teplotách s PX G1300

 

Optimalizácia chladenia CO2 pri vysokých vonkajších teplotách s PX G1300

O možnostiach zlepšenia energetickej účinnosti s PX G1300 informoval Sortios Thanasoulas z fy Energy Recovery, ktorá vyvinula mechanické zariadenie na využitie nadkritického tlaku na zvýšenie účinnosti transkritických chladiacich okruhov s CO₂. Vie zužitkovať expanznú prácu plynu z chladiča na kompresiu balastných pár zo zberača kvapalného chladiva (bližše pozri Správy 6/2024 a 2/2025).

Zatiaľ čo systémy CO₂ fungujú veľmi dobre v chladnejších klimatických podmienkach, ich účinnosť sa môže pri vysokých teplotách okolia znižovať. Keďže klimatické zmeny prinášajú každý rok vyššie teploty, vzniká otázka ako môžu koncoví používatelia maximalizovať výkon CO2 systémov v horúcom počasí?

Možnosti sú nasledovné:

  1. Podchladenie nadkritických stlačených pár za chladičom  CO2
  2. Adiabatické chladenie chladiča plynného CO2
  3. Paralelný kompresor na stáčanie pár zo zberača chladiva CO2
  4. Ejektor na suché alebo mokré pary CO2
  5.             ...

                  

Využite nadkritického tlaku na komprimáciu balastných pár zo zberača

           PX G1300 zužitkuje expanznú prácu plynu z chladiča na kompresiu balastných pár zo zberača kvapalného chladiva. Štandardný systém PXG nahrádza HP ventil a používa expanznú prácu na kompresiu balastných pár zo zberača alebo z podchladenia pár z chladiča plynu. Znižuje prietok cez paralelný alebo MT kompresor a tak šetrí energiu. Tlak v chladiči plynu je tak riadený pomocou rýchlosti otáčania PXG.

 

CO2 chladiace okruhy s vloženým samostatným  chladiacim okruhom na podchladenie pár z chladiča a s PXG na využitie expanznej práce pár z chladiča. PXG je rotačný stroj na využitie nadkritického tlaku na zvýšenie účinnosti transkritických chladiacich okruhov s CO₂. Vie zužitkovať expanznú prácu plynu z chladiča na kompresiu a cirkuláciu pár aj                              z podchladzovača pár z chladiča plynu. 

 

Viacero možností využitia PXG G1300 tlakového výmenníka

Štandardný systém PXG nahrádza HP ventil a používa expanznú prácu na kompresiu balastných pár zo zberača. Znižuje prietok cez paralelný alebo MT kompresor a tak šetrí energiu. Tlak v chladiči plynu je tak riadený pomocou rýchlosti otáčania PXG.

Expanzia

CO2 z chladiča plynu vstupuje s vysokým tlakom 100 barov, expanduje v PXG rotore na nízky tlak a  dvojfázové CO2 odchádza s nízkym tlakom 38 bar do zberača chladiva. 

Kompresia

Nízkotlaké pary CO2 zo zberača s nízkym tlakom 38 bar vstupujú do PXG rotora a stlačené a odchádzajú do chladiča plynu s tlakom ~70 barov.

Chladič plynu napojený na výstup z PXG

Má dva výmenníky pre tlak 100 bar z kompresora a pre tlak 70 bar z PXG.

Koncepčná implementácia PXG v komerčnom CO2 chladiacom systéme, vľavo s kompresiou balastných pár, vpravo s pripojením na podchladzovač

Štandardný systém PXG nahrádza HP ventil a používa expanznú prácu na kompresiu balastných pár zo zberača. Znižuje výkon cez paralelný alebo MT kompresor a tak šetrí energiu. Tlak v chladiči plynu je tak riadený pomocou rýchlosti otáčania PXG.                      

 

Viac informácií nájdete v časopise Správy 8/2025