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:
- Podchladenie nadkritických stlačených pár za chladičom CO2
- Adiabatické chladenie chladiča plynného CO2
- Paralelný kompresor na stáčanie pár zo zberača chladiva CO2
- Ejektor na suché alebo mokré pary CO2
- ...
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