Hiệu suất làm lạnh của máy điều hòa không khí sử dụng carbon dioxide nhìn chung thấp hơn so với các hệ thống sử dụng chất làm lạnh thông thường trong cùng điều kiện hoạt động, và thấp hơn nhiều. Liệu việc sưởi ấm có thực sự hiệu quả hơn hay không vẫn còn đáng nghi ngờ. Tôi đã thấy nhận định này ở nhiều nơi, nhưng tôi không nghĩ rằng đã đạt được sự đồng thuận, và tôi cũng chưa thấy một sự so sánh nào thực sự thuyết phục. Tôi không thấy ai sử dụng các hệ thống và linh kiện càng giống nhau càng tốt để so sánh CO2 với các chất làm lạnh thông thường. Nếu chỉ đơn thuần so sánh kết quả hiệu suất của các nhóm nghiên cứu khác nhau mà không quan tâm đến việc lựa chọn hệ thống và linh kiện cụ thể có thực sự tương đương hay không, thì kết quả so sánh sẽ không có nhiều ý nghĩa.
Hiệu suất làm nóng gần bằng hiệu suất làm lạnh của các chất làm lạnh thông thường, và điều kiện nhiệt độ thấp hoạt động tốt hơn hoặc có thể cung cấp nhiệt độ cao hơn so với các chất làm lạnh thông thường. Tôi nghĩ những nhận định này tương đối đáng tin cậy hơn.
Ưu điểm của carbon dioxide khi được sử dụng làm chất làm việc trong máy điều hòa không khí/máy bơm nhiệt:
1. Với áp suất và mật độ cao, hệ thống carbon dioxide có thể nhỏ gọn và nhẹ hơn (phù hợp cho xe cộ) mà vẫn đáp ứng được yêu cầu về công suất làm mát và sưởi ấm.
2. Hệ số độ nhớt thấp và tổn thất dòng chảy nhỏ.
3. Khả năng truyền nhiệt tốt.
4. Trong cùng điều kiện hoạt động, tỷ số nén của máy nén thấp hơn và hiệu suất của máy nén cao hơn; điều này có thể mang lại lợi thế trong điều kiện hoạt động ở nhiệt độ thấp của bơm nhiệt.
5. Nhiệt độ cao ở đầu ra của máy nén (có thể cao hơn 100 độ, điều này không tốt trong hầu hết các trường hợp) có thể được sử dụng để thực hiện một số việc mà các chu trình làm lạnh thông thường không thể làm được. Điều đó có thể bao gồm việc rã đông nhanh hơn, cho dù đó là cửa kính ô tô hay bộ trao đổi nhiệt. Ưu điểm cũng có thể được tìm thấy trong các ứng dụng yêu cầu nhiệt độ cao (máy nước nóng).
6. Trong điều kiện nhiệt độ cực thấp, áp suất bão hòa ở phía áp suất thấp của các chất làm lạnh thông thường sẽ thấp hơn áp suất khí quyển, do đó không khí có thể đi vào hệ thống, nhưng carbon dioxide thì không thể do áp suất cao; đây cũng là một lợi thế tiềm năng trong các ứng dụng bơm nhiệt.
7. Bằng cách sử dụng bộ trao đổi nhiệt bên trong (IHX) và bộ phun (ejector) để thu hồi công giãn nở, hiệu suất có thể được cải thiện hơn nữa. IHX có thể không đắt, nhưng bộ phun thì đắt.
8. Sự dao động nhiệt độ ở phía áp suất cao của chu trình siêu tới hạn carbon dioxide tự nó không phải là điều tốt, nhưng đối với các ứng dụng yêu cầu thay đổi nhiệt độ lớn (như máy nước nóng), nếu nó phù hợp, so với các chất làm lạnh thông thường, thì tổn thất hiệu suất do tránh được sự dao động nhiệt độ này là tương đối nhỏ, và sự hỗ trợ này trong các ứng dụng cụ thể cũng có thể giúp hiệu suất của bơm nhiệt carbon dioxide tiếp cận hoặc thậm chí vượt qua hiệu suất của các chất làm lạnh thông thường.
Thời gian đăng bài: 03/03/2023
