|
VPC-anlæg - Naturlige kølemidler i mindre supermarkeder 5 Valg af R1270 som primært kølemiddelDa vi ønsker at bruge kendt teknologi som kobberrør og (semi)hermetiske kompressorer, er udvalget af relevante naturlige kølemidler ikke så stort. Nedenfor er i skema 5.1 vist en sammenligning af forskellige kølemidler beregnet ud fra en idealiseret kredsproces i designpunktet for sommerdrift. R600a giver teoretisk den højeste COP, men da trykforholdet er det højeste og den specifikke ydelse den laveste, bliver det nødvendige slagvolumen over tre gange større end for R1270. Da kompressoren er den dyreste hovedkomponent i kølekredsløbet, er R600a ikke et realistisk valg. Af skemaet ses det, at R1270 har den største ydelse i forhold til kompressorens effektive slagvolumen, og da trykforholdet samtidigt er det laveste, vil R1270 for en given kompressor give den største ydelse i forhold til plads, vægt og pris. R1270 har en lidt højere trykrørstemperatur end R290, men væsentligt lavere end for R22 og vil ligesom R22 ikke have problemer i det aktuelle indsatsområde. R1270 har en lidt højere værdi for den nedre eksplosionsgrænse end R290. Dette giver en marginal fordel for R1270, da det giver en lidt større margen til eksplosiongrænsen for et givet kølemiddeludslip. R1270 har dog en anden væsentligere sikkerhedsmæssig fordel, idet dette kølemiddel lugter meget karakteristisk af gas i tilfælde af udslip. I praksis bruges gasalarmer til at detektere en eventuel lækage. Alarmniveauet er normalt indstillet til 25 % af nedre eksplosionsgrænse. Det er muligt at lugte gassen, før dette niveau er nået. Selv lægfolk (butikspersonale eller kunder) vil umiddelbart være i stand til genkende lugten og sørge for udluftning ved at åbne døre og vinduer. Det gælder også i tilfælde af strømsvigt, hvor den mekaniske ventilation og gasalarmen er ude af drift. Som det ses i skemaet, er massefylden for kulbrinterne ca. det halve af de syntetiske kølemidler. Da det er et køleanlægs samlede volumen (især i varmevekslerne), der er bestemmende for den nødvendige kølemiddelmængde, bliver mængden i kg ca. det halve, når der anvendes kulbrinter i stedet for syntetiske kølemidler.
Skema 5.1 Sammenligning af kølemidler. Ud fra de anførte værdier for COP [1] kunne det se ud, som om det ville give en væsentlig fordel med hensyn til energiforbruget, hvis vi vælger R1270 frem for R404A. For R1270 er det til butikskøleanlæg imidlertid nødvendigt at anvende mindst én pladeveksler for at begrænse fyldningen af brændbart kølemiddel. Til den aktuelle anlægstype anvendes der to for at give større frihed med hensyn til opstillingssted (væskekølet kondensator). Anlæg med væskekølet kondensator og tørkøler vil, ved dimensionerende sommerdrift, have en kondenseringstemperatur, der er ca. 3 °C højere end et tilsvarende anlæg med luftkølet kondensator. Da køleanlæg arbejder ved dellast det meste af året, vil årsmiddel forskellen dog kun være ca. 1,5 °C. Dette er under forudsætning af, at tørkøleren og den luftkølede kondensator begge har samme varmeoverføringsareal og luftmængde. Dette gør, at R1270 i et kaskadeanlæg kommer til at arbejde med et større trykforhold end R404A med direkte ekspansion og vil derfor, alt andet lige, isoleret set, bruge mere energi. Hertil kommer energiforbruget til cirkulationspumpen. Imidlertid vil brugen af CO2 som sekundært kølemiddel, med deraf følgende bedre varmeovergangstal i fordamperne, bedre effektivitet af frostkompressorerne, samt R1270's bedre termodynamiske egenskaber, samlet set give et uændret energiforbrug, potentielt med mulighed for energibesparelse. Fodnoter[1] COP: Er her beregnet ud fra de dimensionerende sommerdriftsforhold med en fordampningstemperatur på -13 °C, overhedning 5 °C, kondenseringstemperatur 43 °C, underkøling 2 °C, virkningsgrad på intern varmeveksler 0,20 og en isentropisk kompressorvirkningsgrad på 0,65.
|
