Поскольку изменение климата становится неотложной реальностью, предприятия изменили свой подход к повседневным технологиям, в том числе к тем, которые используются в охлаждении и охлаждении. Как результат, CO2 холодильные системы стали эффективной и устойчивой альтернативой традиционному охлаждению, в котором используются синтетические хладагенты, такие как гидрофторуглероды (ГФУ), которые являются мощными парниковыми газами с высокими значениями потенциала глобального потепления (ПГП) и энергопотребления.
С другой стороны, CO2 — природный хладагент, характеризующийся низким воздействием на окружающую среду, широким диапазоном рабочих температур и энергоэффективностью. Это привело к более широкому использованию холодильных систем на CO2 для коммерческого и промышленного использования. Например, почти 25% продовольственных магазинов в Европе, а это около 65,000 2 магазинов, используют технологию охлаждения COXNUMX.
Таким образом, в этом блоге представлена ключевая информация о холодильном оборудовании CO2 для розничной торговли, а также показано, почему это может быть наиболее многообещающая система охлаждения в отрасли.
Что такое холодильная система CO2?
A CO2 охлаждение Система представляет собой экологически чистое оборудование, в котором в процессе охлаждения используется диоксид углерода (CO2) вместо синтетических хладагентов, таких как ГФУ, используемых в традиционных холодильных установках. CO2, или R-744, представляет собой природный хладагент, встречающийся в атмосфере, с ПГП, равным 1, и нулевым потенциалом разрушения озона (ODP). Он также нетоксичен, негорюч, не имеет запаха, цвета и вкуса. Холодильная система CO2 состоит из различных компонентов, включая компрессор, конденсатор, расширительные клапаны и испаритель.
Компрессор является основным компонентом, используемым для повышения давления и температуры рабочего газа, питающего холодильный цикл. Газ с высокой температурой и высоким давлением из компрессора преобразуется в конденсаторе в жидкое состояние. В этом компоненте система поглощает и выпускает сжатый газ, что свидетельствует о ее способности поддерживать прохладную среду. Хладагент покидает конденсатор в виде жидкости под высоким давлением и низкой температурой и подается в расширительный клапан.
Расширительный клапан снижает давление жидкого CO2, тем самым снижая его температуру. Кроме того, перепад давления приводит к быстрому кипению части CO2, превращая его в смесь пара и жидкости. Затем хладагент поступает в испаритель в виде низкотемпературной и низкодавленной смеси жидкости и пара CO2. Он охлаждает воздух вокруг, поглощая тепло, тем самым испаряя и превращаясь обратно в газ низкого давления и завершая цикл.
Мировой рынок холодильного оборудования CO2
Все больше компаний по всему миру переходят на системы охлаждения CO2, что приводит к увеличению популярности и спроса. В 2023 году объем рынка транскритического CO2 оценивается в 48.52 миллиардов долларов США. Растущий спрос на холодильные установки с CO2 обусловлен различными факторами, в том числе:
- Строгие правительственные постановления, ограничивающие использование хладагентов ГФУ и внедрение графиков, направленных на поэтапное сокращение производства и потребления хладагентов ГФУ. Например, Американский закон об инновациях и производстве 2020 года (Закон AIM) направлен на сокращение ГФУ до 60% базового уровня к 2024 году.
- Продолжающийся глобальный сдвиг в сторону экологически устойчивых технологий, поскольку компании стремятся сократить выбросы углекислого газа.
- Технологические достижения в транскритическое оборудование CO2, что привело к повышению эффективности системы, улучшению контроля и улучшению функций безопасности.
Применение холодильных систем CO2
Холодильные системы CO2 используются в различных отраслях промышленности и условиях, в том числе:
- Промышленные предприятия, такие как пищевая промышленность, фармацевтика и производство, для процессов охлаждения и оборудования.
- Коммерческое холодильное оборудование, включая супермаркеты, магазины повседневного спроса, рестораны и другие предприятия розничной торговли продуктами питания.
- Холодное хранение и складирование, где контроль температуры имеет решающее значение для поддержания качества и безопасности хранимой продукции.
- Рефрижераторные транспортные системы в грузовых автомобилях и прицепах для безопасной перевозки чувствительных к температуре грузов.
- В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для снижения их воздействия на окружающую среду.
Технологии, поддерживающие внедрение хладагентов CO2
Технологии, используемые в CO2 охлаждение агрегаты постоянно совершенствуются, что позволяет производителям создавать более эффективное и экономичное оборудование. Они могут включать в себя:
Докритические и транскритические системы CO2
Холодильные системы на CO2 могут работать в докритических или транскритических циклах. Докритические системы работают ниже критической точки CO2 (31.1 ℃ и 7.37 МПа по температуре и давлению соответственно), тогда как транскритические системы работают выше этой точки. Выбор между докритическими и транскритическими циклами зависит от конкретного применения и условий окружающей среды. Например, транскритические циклы идеально подходят для розничной торговли, где в бустерных системах используются натуральные хладагенты.
Особенности безопасности
Безопасность в холодильной системе важна. Холодильные установки CO2 оснащены различными функциями безопасности, такими как устройства сброса давления, системы обнаружения утечек и механизмы аварийного отключения, чтобы обеспечить безопасную работу.
Передовые системы управления
Транскритические системы повышения давления CO2 включают в себя передовые системы управления, которые помогают управлять нестабильностью системы и высоким давлением CO2. Эти системы управления используются для мониторинга и оптимизации работы холодильной системы, работающей на CO2. Например, они обеспечивают точный контроль температуры, энергоэффективность и адаптируемость к изменяющимся условиям эксплуатации.
Системы рекуперации энергии
В традиционных холодильных системах тепло, выделяемое во время цикла охлаждения, часто отбрасывается. Это сделало рекуперацию тепла серьезной проблемой среди предприятий и потребителей. Поэтому, системы рекуперации энергии в холодильных установках CO2 решить эту проблему, предложив решения для улавливания и повторного использования отходящего тепла, образующегося в процессе охлаждения. Эта технология повышает общую энергоэффективность, экономичность и устойчивость системы.
Преимущества охлаждения CO2
Холодильные системы C02 трансформируют индустрию охлаждения, постепенно заменяя традиционное холодильное оборудование. Они предлагают различные преимущества, в том числе:
Энергоэффективность
CO2 имеет более высокие термодинамические характеристики, что приводит к снижению энергопотребления. Кроме того, CO2 имеет более высокую температуру нагнетания (приблизительно 100–120°C), чем традиционные хладагенты, что улучшает его способность к рекуперации тепла, индекс сжатия и отвод тепла.
Экономическая эффективность
Холодильное оборудование, работающее на CO2, имеет относительно низкие затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию. Например, энергоэффективность в конечном итоге снижает затраты. Кроме того, рост исследований и разработок (НИОКР) привел к увеличению объемов производства и интеграции передовых инноваций, что привело к тому, что стоимость системы сравнялась с затратами на традиционные холодильные системы с ГФУ.
Стабильные химические свойства
Хладагент CO2 обладает стабильными химическими свойствами, обеспечивающими надежность и безопасность при эксплуатации, такими как нетоксичность и негорючесть. Его инертный характер помогает гарантировать, что он не вступит в реакцию с другими веществами в холодильной системе.
Низкое воздействие на окружающую среду
CO2, как природный хладагент, имеет ПГП, равный 1, и ОРП, равный 0, что намного меньше, чем у синтетических хладагентов, таких как ХФУ и ГХФУ. Например, R-134 и R-404A имеют ПГП 1400 и 3260 соответственно. Эти значения ПГП делают CO2 более экологически устойчивым вариантом. Кроме того, большая часть CO2, используемого для охлаждения, является промышленным побочным продуктом, выбрасываемым заводами. Поэтому его использование в качестве хладагента можно рассматривать как переработку, снижающую воздействие на окружающую среду.
Заключение
Холодильные установки CO2 становятся альтернативными системами охлаждения, заменяющими традиционное холодильное оборудование. От супермаркетов до ресторанов и производственных предприятий системы охлаждения CO2 постепенно становятся предпочтительным механизмом охлаждения.
Это дает предприятиям возможность не только отстаивать экологическую устойчивость, но и удовлетворять растущий спрос на экологически чистые решения на рынке. Поставка холодильного оборудования, известного своим низким воздействием на окружающую среду и соблюдением строгих экологических норм, позволяет этим компаниям позиционировать себя как лидеров в ответственной практике.
Помимо экологических преимуществ, холодильные системы CO2 обеспечивают высокую эффективность и экономию средств, что приносит пользу как предприятиям, так и целевым клиентам.