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二氧化碳与常规制冷剂对比及优势

2022/6/14 16:20:49

二氧化碳空调制冷效率同样工况下普遍比常用制冷剂系统低,而且低不少,制热是否真的可以更加高效,存疑。有在不少地方看到过这个说法,但是我不认为已经达成了共识,也没有看到真正令人信服的比较,印象中没有看到有人…

二氧化碳空调制冷效率同样工况下普遍比常用制冷剂系统低,而且低不少,制热是否真的可以更加高效,存疑。有在不少地方看到过这个说法,但是我不认为已经达成了共识,也没有看到真正令人信服的比较,印象中没有看到有人用尽可能接近的系统和部件去比较二氧化碳和常用制冷剂,如果只是单纯比较不同研究小组的效率结果而不关心具体系统和部件选择是否真的有可比性,那比较结果也意义不大。

二氧化碳与常规制冷剂对比及优势

制热相对制冷更接近常用制冷剂效率以及低温工况比常用制冷剂表现更好,或者可以比常用制冷剂提供更高的温度,这几个说法我觉得相对更靠谱。

二氧化碳作为空调/热泵工质的优势:

1、压强高密度高,同样的制冷制热量要求,二氧化碳系统可以更紧凑更轻(适合车载)。

2、粘滞系数低,流动损失小。

3、传热性能好。

4、同样工况下压缩机压缩比更低,压缩机效率更高;这个可能在热泵低温工况下体现出优势。

5、压缩机出口的高温(可大于100度,大部分情况下不是好事)可以用来做一些常规制冷剂循环做不到的事情。可能包括更快地除霜,不管是车玻璃还是换热器。在需要高温的应用中,也可以体现出优势(热水器)。

6、极低温情况下,常用制冷剂低压侧饱和压强会低于大气压,使得空气可能进入系统,而二氧化碳由于压强高不会;这也是热泵应用中可能的优势。

7、使用内部热交换器(IHX)和喷射器(ejector)回收膨胀功,效率还可以进一步提升。IHX可以不贵,ejector很贵。

8、二氧化碳跨临界循环的高压侧温度滑移本身不是什么好事情,但是对于需要较大温度变化的应用来说(比如热水器),如果正好可以match的话,和常规制冷剂比起来,本来由于不可避免的温度滑移造成的效率损失相对变小了,特定应用下的这记助攻也可以帮助二氧化碳热泵效率接近甚至超过常规制冷剂。

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