Экспериментальное исследование усовершенствованных систем охлаждения на базе CO₂ при различных условиях эксплуатации
- Авторы: Doerffel C.1, Barta R.B.1, Thomas C.1, Hesse U.1
-
Учреждения:
- Technische Universität Dresden Institute of Power Engineering, Bitzer Chair of Refrigeration, Cryogenics and Compressor Technology Dresden
- Выпуск: Том 112, № 4 (2023)
- Страницы: 195-204
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.rcsi.science/0023-124X/article/view/267760
- DOI: https://doi.org/10.17816/RF634610
- ID: 267760
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Эффективность системы охлаждения на базе CO₂ в основном зависит от условий эксплуатации и конструкции системы. Для повышения энергоэффективности современные системы включают в себя дополнительные компоненты и их сочетания, например, параллельное сжатие, эжекторы и детандеры. Для прямого сравнения различных конструкций систем были проведены измерения на передовой лабораторной холодильной системе на базе CO₂ при различных условиях эксплуатации. Поведение системы было исследовано при различных температурах на выходе из газоохладителя, различных нагрузках на охлаждение, различных температурах кипения и перегревах. Представлены результаты измерений, выполненных на базовой конфигурации системы и на её усовершенствованных конструкциях. Было замечено, что с точки зрения повышения эффективности влияние условий эксплуатации для одних мероприятий менее значимо, чем для других. Для каждой конструкции системы были определены условия эксплуатации, при которых поведение соответствующих мероприятий было особенно благоприятным. В будущем это позволит судить о повышении эффективности каждой из соответствующих функций для каждой отдельной области применения.
Настоящая статья представляет собой перевод статьи Doerffel C, Barta R, Thomas C, Hesse U. Experimental investigation of enhanced CO2 refrigeration systems at varying operating conditions. In: Proceedings of the 9th IIR Conference on the Ammonia and CO2 Refrigeration Technologies. Ohrid: IIF/IIR, 2021.
DOI: 10.18462/iir.nh3-co2.2021.0023 Публикуется с разрешения правообладателя.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Christian Doerffel
Technische Universität Dresden Institute of Power Engineering, Bitzer Chair of Refrigeration, Cryogenics and Compressor Technology Dresden
Автор, ответственный за переписку.
Email: christian.doerffel@tu-dresden.de
Германия, Дрезден
Riley B. Barta
Technische Universität Dresden Institute of Power Engineering, Bitzer Chair of Refrigeration, Cryogenics and Compressor Technology Dresden
Email: christian.doerffel@tu-dresden.de
ORCID iD: 0000-0002-8833-7411
Германия, Дрезден
Christiane Thomas
Technische Universität Dresden Institute of Power Engineering, Bitzer Chair of Refrigeration, Cryogenics and Compressor Technology Dresden
Email: christian.doerffel@tu-dresden.de
ORCID iD: 0000-0003-3031-9138
Германия, Дрезден
Ullrich Hesse
Technische Universität Dresden Institute of Power Engineering, Bitzer Chair of Refrigeration, Cryogenics and Compressor Technology Dresden
Email: christian.doerffel@tu-dresden.de
Германия, Дрезден
Список литературы
- World Guide to Transcritical CO₂ Refrigeration. Brussels, Belgium. Shecco, 2020.
- Javerschek O., Reichle M., Karbiner J. Optimization of Parallel Compression Systems. In: Proceedings of the 12th IIR Gustav Lorentzen Natural Working Fluids Conference. Edinburgh, 2016. doi: 10.18462/iir.gl.2016.1184
- Karampour M., Sawalha S. State-of-the-art integrated CO₂ refrigeration system for supermarkets: A comparative analysis // Int. J. Refrigeration. 2018. Vol. 86. P. 239–257.
- Dugaria S., Calabrese L., Azzolin M., et al. Energy analysis of CO₂ refrigeration systems using measured values of compressor efficiency. In: Proceedings of the 13th IIR Gustav Lorentzen Conference on Natural Refrigerants. Valencia, 2018. doi: 10.18462/iir.gl.2018.1372
- Elbel S., Hrjnak P. Experimental validation of a prototype ejector designed to reduce throttling losses encountered in transcritical R744 system operation // Int. J. Refrigeration. 2008. Vol. 31. P. 411–422.
- Lucas C., Koehler J. Experimental investigation of the COP improvement of a refrigeration cycle by use of an ejector // Int. J. Refrigeration. 2012. Vol. 36. P. 1595–1603.
- Haida M., Banasiak K., Smolk J., et al. Experimental analysis of the R744 vapour compression rack equipped with the multiejector expansion work recovery module // Int. J. Refrigeration. 2016. Vol. 64. P. 93–107.
- Nickl J., Will G., Quack H., Kraus W.E. Integration of a three-stage expander into a CO₂ refrigeration system // Int. J. Refrigeration. 2005. Vol. 28. P. 1219–1224.
- Baek J.S., Groll E.A., Lawless P.B. Piston-cylinder work producing expansion device in a transcritical carbon dioxide cycle. Part I: experimental investigation // Int. J. Refrigeration. 2005. Vol. 28. P. 141–151.
- Ferrara G., Ferrari L., Fiaschi D., et al. Energy recovery by means of a radial piston expander in a CO₂ refrigeration system // Int. J. Refrigeration. 2016. Vol. 72. P. 147–155.
- Doerffel C., Thomas C., Hesse U. Experimental Results of various efficiency enhancing measures for CO₂ refrigeration systems. In: Proceedings of the 14th IIR Gustav-Lorentzen Conference on Natural Fluids, Virtual. Kyoto, 2020. doi: 10.18462/iir.gl.2020.1009
- Technical Information CRII system: Capacity control for reciprocating compressors for transcritical CO₂ applications. Bitzer Kühlmaschinenbau GmbH, 2018.
Дополнительные файлы
