układy kaskadowe klimatyzacji
Posted in klimatyzacja on marzec 14th, 2012W poniższym rozdziale przeprowadzona zostanie analiza porównawcza obiegów:
● kaskadowego CO2 /NH3 ,
● dwustopniowego NH3 z dochłodzeniem cieczy w wężownicy i podwójnym dławieniem ,
● dwustopniowego obieg NH3 z dochłodzeniem w chłodnicy międzystopniowej i jednostopniowym dławieniem,
● oraz obiegu dwustopniowego CO2, którego górny stopień pracuje z parametrami nadkrytycznymi.
Na podstawie przeprowadzonej analizy obiegów kaskadowych oraz dwustopniowych z zastosowaniem amoniaku i dwutlenku węgla można wyciągnąć wniosek, że efektywność energetyczna COP obiegu kaskadowego CO2/NH3 przy założonych parametrach obliczeniowych osiąga maksymalną wartość dla temperatur spięcia międzystopniowego wynoszących (-10;-15)°C, zaś dalsze obniżanie tej temperatury powoduje spadek efektywność energetycznej obiegu. Instalacje kaskadowe CO2/NH3 są korzystniejsze energetycznie w odniesieniu do klasycznych amoniakalnych układów klimatyzacji dwustopniowych.
Pomimo wszystkich zalet dwutlenku węgla jako czynnika roboczego, ze względu na wysokie wartości ciśnień roboczych do budowy instalacji na CO2 wymagane jest stosowanie specjalnych materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych odpowiednio dostosowanych do warunków pracy tego czynnika. W sposób oczywisty może to wpłynąć na gorszą efektywność ekonomiczną takiego rozwiązania, bowiem należy spodziewać się wyższych kosztów elementów składowych układu kaskadowego.
Osobnym problemem jest zagadnienie postoju układu, bowiem jedną z cennych zalet układu CO2/NH3 jest to, że w trakcie pracy ciśnienia robocze w dolnej kaskadzie są w granicach do około 50-60 bar. Podczas postoju istnieje możliwość znacznego przekroczenia ciśnienia w instalacji co powoduje, iż wymagane są znacznie wyższe ciśnienia dopuszczalne. Traci się wówczas wspomnianą powyżej zaletę tych układów. Z tego powodu w układach kaskadowych klimatyzacji są stosowane różne rozwiązania systemów obniżania ciśnienia postojowego. Ich praca może znacząco wpływać na pogorszenie efektywności energetycznej tych układów. Zagadnienia postoju układów kaskadowych CO2/NH3 oraz możliwości poprawy ich efektywności energetycznej są nadal otwartym problemem badawczym.







