Hiilidioksidi-ilmastointilaitteiden jäähdytystehokkuus on yleensä samoissa käyttöolosuhteissa alhaisempi kuin tavallisten kylmäainejärjestelmien, ja paljon alhaisempi. On epävarmaa, voiko lämmitys todella olla tehokkaampaa. Olen nähnyt tämän väitteen monissa paikoissa, mutta en usko, että yksimielisyyteen on päästy, enkä ole nähnyt todella vakuuttavaa vertailua. En näe kenenkään käyttävän järjestelmiä ja komponentteja, jotka ovat mahdollisimman lähellä CO2:n vertailua ja joita käytetään yleisesti kylmäaineiden osalta. Jos yksinkertaisesti vertaa eri tutkimusryhmien hyötysuhdetuloksia välittämättä siitä, ovatko tietyt järjestelmät ja komponenttivalinnat todella vertailukelpoisia, vertailutulokset eivät ole kovin merkityksellisiä.
Lämmitys on lähempänä tavallisten kylmäaineiden tehokkuutta kuin jäähdytys, ja matalat lämpötilat toimivat paremmin kuin tavalliset kylmäaineet tai voivat tarjota korkeampia lämpötiloja kuin tavalliset kylmäaineet. Mielestäni nämä väitteet ovat suhteellisesti luotettavampia.
Hiilidioksidin edut ilmastointilaitteen/lämpöpumpun työfluidina:
1. Korkean paineen ja tiheyden ansiosta hiilidioksidijärjestelmä voi olla kompaktimpi ja kevyempi (sopii ajoneuvoille) samoilla jäähdytys- ja lämmityskapasiteettivaatimuksilla.
2. Alhainen viskositeettikerroin ja pieni virtaushäviö.
3. Hyvä lämmönsiirtokyky.
4. Samoissa käyttöolosuhteissa kompressorin puristussuhde on alhaisempi ja kompressorin hyötysuhde korkeampi; tämä voi olla eduksi lämpöpumpun alhaisen lämpötilan käyttöolosuhteissa.
5. Kompressorin ulostulon korkeaa lämpötilaa (voi olla yli 100 astetta, mikä useimmissa tapauksissa ei ole hyvä asia) voidaan käyttää toimintoihin, joita perinteiset kylmäainekierrot eivät pysty tekemään. Näitä voivat olla esimerkiksi nopeampi sulatus, olipa kyseessä sitten auton ikkunat tai lämmönvaihdin. Etuja voidaan havaita myös sovelluksissa, joissa vaaditaan korkeita lämpötiloja (esim. vedenlämmittimet).
6. Erittäin alhaisissa lämpötiloissa yleisten kylmäaineiden matalapainepuolen kyllästyspaine on alhaisempi kuin ilmakehän paine, joten ilmaa voi päästä järjestelmään, mutta hiilidioksidia ei pääse korkean paineen vuoksi; tästä voi olla hyötyä myös lämpöpumppusovelluksissa.
7. Käyttämällä sisäistä lämmönvaihdinta (IHX) ja ejektoria (ejektori) laajenemistyön talteenottoon, tehokkuutta voidaan parantaa entisestään. IHX ei ehkä ole kallis, mutta ejektori on kallis.
8. Hiilidioksiditranskriittisen kierron korkeapainepuolen lämpötilan vaihtelu ei sinänsä ole hyvä asia, mutta sovelluksissa, jotka vaativat suuria lämpötilan muutoksia (kuten vedenlämmittimet), jos se sattuu olemaan sama kuin perinteisillä kylmäaineilla, se on luonnostaan mahdotonta. Vältetyn lämpötilan vaihtelun aiheuttama hyötysuhdehäviö on suhteellisen pieni, ja tämä apu voi tietyissä sovelluksissa auttaa myös hiilidioksidilämpöpumppujen hyötysuhdetta lähestymään tai jopa ylittämään perinteisten kylmäaineiden hyötysuhteen.
Julkaisun aika: 03.03.2023
