Sammenfatning og konklusioner

Udvikling af et demonstrations- og testkøleanlæg, der anvender CO2 som kølemiddel

Denne rapport beskriver design, opbygning og test af et prototype- vandkøleaggregat med CO₂ som kølemiddel.
Udbuddet af komponenter er ikke, for at sige det mildt, voldsomt – men som det fremgår af rapporten, er det trods alt muligt at designe, opbygge og teste et system, som lever op til de forventninger, der kan stilles til CO₂vandkøleaggregat.

Projektet har vist at visse komponenter er relativt svære at skaffe til transkritiske CO₂-systemer. Specielt var kompressorer af en rimelig kvalitet stort set umulige at skaffe. Der er i projektet anvendt en semihermetisk stempelkompressor. Kompressoren (motoren) er forsynet med en frekvensomformer, der gør det muligt at kapacitetsregulere.

Andre komponenter, som ligeledes har været svære at skaffe, er motorventilen og trykbeholder samt fordamperen, varmeveksleren og gaskøleren / kondensatoren.
Årsagen til at det er svært at skaffe komponenter er, at antallet af fabrikanter er få grundet de relativt høje tryk, som det transkritiske system arbejder med.

Tillige skal nævnes at leveringstiderne også har været meget lange; kompressoren havde f.eks. en leveringstid på 1 år.

Den nævnte motorventil styres af en specialregulator. Modsat normale kølesystemer reguleres motorventilen ikke i henhold til fordamperen, men ud fra gastemperatur og -tryk i gaskøleren (kondensatoren). Styringen får også et tryksignal fra trykket efter fordamperen, dvs. sugeakkumulator/receiver- trykket.

Der er i projektet gennemført en række teoretiske analyser af forskellige systemløsninger og der er afslutningsvis opbygget en prototype, der er testet efter gældende standard.

Den gennemførte prøvning af aggregatet viser en COP, i henhold til normal standard, der ligger på 3,4 – 4,0 hvilket ikke umiddelbart er tilfredsstillende. Men taget i betragtning, at det er en prototype, der efterfølgende bør optimeres, må resultatet betragtes som værende relativt fornuftigt.

Forbedringsforslag:

Større fordamper (højere sugetemperatur)
Anden type gaskøler, således at der kan køres i det subkritiske område i perioder med en højere udetemperatur og der opnås en lavere afgangstemperatur fra gaskøleren. Netop afgangstemperaturen og mest mulig drift i det subkritiske område er altafgørende i bestræbelserne på at optimere processen.
Optimeret fyldning af kølemiddel som passer til den aktuelle afgangstemperatur fra gaskøleren. Den anvendte fyldning er ved afgangstemperatur for gaskøleren = 36º C.

En samlet opsummering på projektets resultater:

Det er i projektet lykkedes at konstruere en prototype med CO₂ som kølemiddel, der, såfremt de kommercielle forudsætninger (billigere komponenter) er til stede, med visse tekniske justeringer kan sættes i en egentlig serieproduktion.