Hướng dẫn sử dụng máy làm lạnh CO2: Cách thức hoạt động của máy làm lạnh CO2, chi phí, lựa chọn và ứng dụng

Nếu bạn đang đánh giá thiết bị làm mát công nghiệp hoặc thương mại, câu trả lời trực tiếp là: máy làm lạnh CO2 là máy làm lạnh nén hơi sử dụng carbon dioxide (R744) làm chất làm lạnh và nó có thể cung cấp nước lạnh, nước muối hoặc làm mát giãn nở trực tiếp từ khoảng 5°C xuống -35°C mà không cần dựa vào chất làm lạnh có GWP cao. Do CO2 có nhiệt độ tới hạn chỉ 31,1°C nên máy làm lạnh thường xuyên hoạt động ở vùng xuyên tới hạn vào những ngày ấm áp, với áp suất phía cao từ 80 đến 120 bar thay vì 15 đến 25 bar điển hình của máy R134a hoặc R404A. Sự khác biệt duy nhất đó thúc đẩy mọi quyết định khác mà bạn sẽ đưa ra về thiết bị, từ lựa chọn thành phần và phương pháp nối ống cho đến chiến lược điều khiển và kế hoạch dịch vụ.

Những con số tiêu đề rõ ràng. CO2 có khả năng làm nóng lên toàn cầu (GWP) trong 100 năm là 1, khả năng làm suy giảm tầng ozone (ODP) bằng 0 và phân loại an toàn A1 theo Tiêu chuẩn ASHRAE 34, có nghĩa là không cháy và có độc tính thấp. Nó không tốn kém, có sẵn ở tất cả các thị trường và không gặp phải những hạn chế về nguồn cung cũng như chi phí đang ngày càng ảnh hưởng đến chất làm lạnh HFC có GWP cao. Bởi vì hiệu ứng làm lạnh thể tích của CO2 thường được đánh giá là gấp 5 đến 8 lần so với R404A ở các điều kiện bay hơi làm lạnh thông thường, nên dung tích máy nén và đường kính ống cần thiết nhỏ hơn nhiều so với một nhà máy HFC tương đương có cùng công suất và lượng chất làm lạnh tương ứng thấp hơn.

Phần còn lại của hướng dẫn này đề cập đến những gì máy làm lạnh CO2 hoạt động khác biệt, cách so sánh nó với các chất làm lạnh thông thường, chu trình chuyển tiếp thực sự hoạt động như thế nào, những gì cần chỉ định, ứng dụng nào có lợi nhất cũng như những rủi ro bảo trì và mua sắm cần lên kế hoạch. Điểm nhấn mang tính thực tế: dung sai, giới hạn vận hành và các chi tiết thiết kế giúp phân biệt một nhà máy đáng tin cậy khỏi một vấn đề tốn kém.

Máy làm lạnh CO2 là gì và nó khác với máy làm lạnh thông thường như thế nào?

Máy làm lạnh thông thường làm bay hơi hydrofluorocarbon (HFC) như R134a hoặc R404A trong thiết bị bay hơi dạng vỏ và ống hoặc tấm hàn đồng, nén hơi và ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước. Toàn bộ phía áp suất cao của chu trình vẫn ở dưới điểm tới hạn của chất làm lạnh, do đó bình ngưng thay đổi chất làm lạnh từ khí sang lỏng ở nhiệt độ gần như không đổi.

Máy làm lạnh CO2 tuân theo nguyên tắc nén hơi tương tự nhưng có sự khác biệt mang tính quyết định. Nhiệt độ tới hạn của carbon dioxide là 31,1°C, có nghĩa là bất cứ khi nào nhiệt độ loại bỏ nhiệt cao hơn khoảng 25-30°C, phía cao của chu trình là siêu tới hạn. Bình ngưng trở thành bộ làm mát khí. Chất làm lạnh rời khỏi máy nén dưới dạng khí siêu tới hạn ở áp suất 80-120 bar, được làm mát mà không ngưng tụ và sau đó được giãn nở trực tiếp đến áp suất bay hơi.

Những hậu quả thực tế có thể nhìn thấy được trên toàn bộ máy. Hệ thống đường ống được thiết kế cho áp suất làm việc ít nhất là 120 bar và thường được hàn đồng hoặc hàn thay vì loe. Máy nén phải chịu được nhiệt độ xả 100-130°C và cần làm mát bằng dầu hiệu quả. Van giãn nở phải quản lý mức giảm áp suất có thể vượt quá 50 bar. Van giảm áp suất cao xả vào khí quyển, điều này có thể chấp nhận được vì CO2 không dễ cháy cũng không độc hại ở nồng độ thường có.

Nói cách khác, máy làm lạnh CO2 là máy được chế tạo có mục đích chứ không phải máy làm lạnh HFC chuyển đổi. Chất lượng của thiết kế hệ thống, kích thước bộ làm mát bằng khí và logic điều khiển xác định lượng năng lượng tiêu thụ và độ tin cậy của nó trong hoạt động hàng ngày.

CO2 so với HFC và các chất làm lạnh tự nhiên khác: Dữ liệu so sánh chính

Bảng dưới đây so sánh các chất làm lạnh thường được xem xét nhất trong các dự án máy làm lạnh. Giá trị GWP tuân theo Báo cáo đánh giá lần thứ năm của IPCC (khoảng thời gian 100 năm). Các cấp độ an toàn tuân theo Tiêu chuẩn ASHRAE 34. Các giá trị nhiệt độ và áp suất tới hạn lấy từ dữ liệu độ bão hòa chất làm lạnh đã công bố.

Hai kết luận được rút ra ngay từ sự so sánh này. Đầu tiên, từ quan điểm tính toán khí hậu, CO2 cùng loại với amoniac: GWP bằng 1 nghĩa là gần như không có tác động đến khí hậu do rò rỉ. R404A mang GWP là 3.922, do đó, một lượng rò rỉ nhỏ hàng năm từ máy R404A cũng có tác động tương đương với carbon tương tự như lượng CO2 lớn hơn nhiều được thải vào khí quyển.

Thứ hai, áp suất phía cao của hệ thống CO2 cao hơn bốn đến sáu lần so với các giải pháp thay thế HFC. Đây là cái giá bạn phải trả cho những lợi ích về thể tích và môi trường và chỉ có thể quản lý được nếu nhà sản xuất, người lắp đặt và nhà thầu dịch vụ tôn trọng định mức áp suất tại mọi điểm trong mạch điện.

Chu trình CO2 xuyên tới hạn hoạt động như thế nào

Năm bước quy trình

1. Nén. Hơi áp suất thấp đi vào máy nén ở khoảng 25-40 bar và thoát ra ở 80-120 bar. Nhiệt độ xả 100-130°C là bình thường, do đó máy nén phải được làm mát bằng dầu mạnh mẽ và bảo vệ nhiệt độ bên trong.
2. Làm mát bằng khí. Hơi siêu tới hạn được làm mát trong bộ làm mát khí bằng không khí, nước hoặc chất bay hơi. Nó không ngưng tụ. Nhiệt độ đầu ra của bộ làm mát khí, thường là 35-45°C, là biến số quan trọng nhất đối với hiệu suất hệ thống.
3. Mở rộng. Van giãn nở điện tử giảm áp suất từ ​​mức cao xuống mức bay hơi, thường là 25-40 bar. Vị trí van được điều chỉnh liên tục để giữ áp suất xả tối ưu.
4. Bay hơi. CO2 lỏng bay hơi ở nhiệt độ được xác định bởi ứng dụng, thường là -10°C đối với chế độ làm lạnh bằng nước và giảm xuống -40°C đối với chế độ làm lạnh ở chế độ cấp đông, lấy nhiệt từ chất lỏng được làm lạnh hoặc luồng không khí.
5. Hút. Hơi quá nhiệt quay trở lại máy nén thông qua bộ tích tụ hút hoặc bộ tách chất lỏng, giúp bảo vệ máy nén khỏi bị trượt chất lỏng trong quá trình thay đổi tải và chu kỳ rã đông.

Hoạt động dưới tới hạn và xuyên tới hạn

Khi nhiệt độ thải nhiệt xuống dưới khoảng 25°C, CO2 sẽ ngưng tụ trong bộ làm mát khí ở áp suất 40-60 bar và chu trình này hoạt động giống như chu trình làm lạnh thông thường. Điều này xảy ra thường xuyên ở vùng khí hậu lạnh hoặc ôn đới và là một lý do khiến hệ thống CO2 thường đạt được hiệu quả theo mùa tốt hơn thiết bị HFC ở những khu vực đó. Khi nhiệt độ môi trường tăng lên, hệ thống chuyển sang vận hành xuyên thời gian và bộ điều khiển sẽ đảm nhận việc quản lý áp suất phía cao.

Tối ưu hóa áp suất xả

Trong hoạt động xuyên tới hạn, bộ điều khiển liên tục tìm kiếm áp suất xả mang lại hệ số hiệu suất cao nhất (COP). Một nguyên tắc nhỏ được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật CO2 xuyên tới hạn là áp suất phía cao tối ưu là khoảng 85-100 bar khi đầu ra bộ làm mát khí là 30-35°C và cứ giảm 1 K nhiệt độ đầu ra bộ làm mát khí sẽ cải thiện chu kỳ COP khoảng 2-4%. Đây là lý do tại sao bộ phận loại bỏ nhiệt và chiến lược điều khiển đáng được quan tâm nhiều như chính máy nén.

Tiêu chí lựa chọn chính cho máy làm lạnh CO2

Bắt đầu quá trình lựa chọn với phong bì vận hành chứ không phải bảng tên. Sáu lần kiểm tra sẽ phát hiện hầu hết các lỗi đặc tả.

1. Công suất làm lạnh và nhiệt độ chất lỏng rời

Kích thước máy làm lạnh tính bằng kilowatt ở nhiệt độ môi trường thiết kế thực tế. Máy làm lạnh CO2 được cấu hình cho nước lạnh thường cung cấp chất lỏng rời khỏi 0-5°C; phiên bản nước muối nhiệt độ thấp cung cấp -10°C đến -35°C; và phiên bản mở rộng trực tiếp cung cấp năng lượng cho bộ làm mát không khí trong tủ đông ở nhiệt độ -25°C đến -40°C. Yêu cầu dữ liệu công suất ở điều kiện môi trường xung quanh của dự án, không phải ở điểm tham chiếu 25°C được chuẩn hóa trong ngành.

2. Điều kiện môi trường xung quanh và kiểu khí hậu

Nếu địa điểm này trải qua thời gian dài có nhiệt độ trên 30°C, máy làm lạnh sẽ chạy chuyển tiếp trong hầu hết thời gian trong năm và thiết kế bộ làm mát bằng khí có ảnh hưởng lớn đến việc sử dụng năng lượng hàng năm. Nếu địa điểm lạnh quanh năm, máy làm lạnh sẽ chạy ở mức dưới tới hạn, nơi CO2 có hiệu quả tự nhiên. Hãy so sánh hiệu suất theo mùa được trích dẫn với dữ liệu khí hậu của riêng bạn thay vì so sánh số liệu COP toàn tải một điểm.

3. Loại máy nén và giới hạn vận hành

Máy nén pittông phổ biến có công suất dưới khoảng 200-300 kW; máy nén trục vít được sử dụng trên phạm vi đó. Xác minh nhiệt độ xả tối đa cho phép, phương pháp làm mát bằng dầu và liệu máy nén có thể hoạt động với điều khiển tốc độ biến tần cho chế độ tải một phần hay không. Những chi tiết này xác định cả độ tin cậy và khả năng chuyển đổi.

4. Xếp hạng áp suất thành phần và thực hành lắp đặt

Mọi bộ phận trong vòng áp suất cao phải được định mức theo áp suất thiết kế, thường là 120 bar trở lên. Xác nhận rằng thiết bị bay hơi, bộ làm mát khí, đường dây, van và thiết bị giảm áp đều được định mức cho giá trị đó và nhấn mạnh vào các mối nối hàn hoặc hàn thay vì các kết nối cơ học loe. Nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến sự cố sớm ở các nhà máy CO2 là việc sử dụng các bộ phận và phương pháp lắp đặt sao chép từ thực tế HFC.

5. Tiềm năng thu hồi nhiệt

Máy làm lạnh CO2 là ứng cử viên mạnh nhất để thu hồi nhiệt trong số tất cả các chất làm lạnh thông thường. Bởi vì chất làm lạnh rời khỏi máy nén ở nhiệt độ 100-130°C, nên bộ khử quá nhiệt hoặc giai đoạn làm mát khí thứ hai có thể tạo ra nước nóng 70-90°C một cách đáng tin cậy để rửa, thanh trùng, sưởi ấm không gian hoặc làm nóng sơ bộ nồi hơi. Nếu địa điểm có nhu cầu làm mát và nước nóng đồng thời, hãy tính khoản tiết kiệm này vào dự toán chi phí vận hành năm đầu tiên.

6. Chất lượng kiểm soát và hành vi tải một phần

Hầu hết các nhà máy chạy ở mức tải một phần trong phần lớn thời gian hoạt động. Yêu cầu hiệu suất của máy làm lạnh ở mức tải 25%, 50%, 75% và 100%, đồng thời kiểm tra cách bộ điều khiển xử lý áp suất xả, tốc độ quạt làm mát bằng khí và vị trí van giãn nở. Một máy làm lạnh có COP toàn tải thấp hơn một chút nhưng khả năng kiểm soát tải từng phần tuyệt vời có thể dễ dàng hoạt động tốt hơn một máy tốt hơn trên danh nghĩa trong suốt một năm hoạt động.

Nếu dự án cũng liên quan đến các thiết bị ngưng tụ cho kho lạnh thì logic lựa chọn cũng rất giống nhau; xem trang web này hướng dẫn chọn thiết bị ngưng tụ cho ứng dụng kho lạnh trước khi hoàn thiện cấu hình nhà máy. Để lắp đặt ngoài trời ở vùng có khí hậu ấm áp, máy làm lạnh làm mát bằng không khí đóng gói là cơ sở để so sánh; đội ngũ kỹ thuật có thể báo giá công suất định mức ở điều kiện thiết kế cụ thể của bạn.

Máy làm lạnh làm mát bằng không khí của Kaidi cho các ứng dụng khí hậu ấm áp ngoài trời Máy làm lạnh làm mát bằng không khí là cơ sở cho việc lắp đặt ngoài trời ở vùng có khí hậu ấm áp. Kaidi, với gần 30 năm kinh nghiệm, cung cấp công suất định mức phù hợp với điều kiện thiết kế của bạn, khiến nó trở thành tài liệu tham khảo lý tưởng để so sánh kiến ​​trúc hệ thống của bạn. Xem sản phẩm →

Tùy chọn kiến trúc hệ thống làm lạnh CO2

Kiến trúc hệ thống phù hợp phụ thuộc vào phạm vi nhiệt độ và số lượng tải riêng biệt. Bốn bố cục cơ bản bao gồm hầu hết các dự án.

Máy làm lạnh chuyển tiếp một giai đoạn

Đây là cách bố trí máy làm lạnh CO2 đơn giản nhất. Máy nén xả vào bộ làm mát khí và van giãn nở cung cấp cho một thiết bị bay hơi hoặc mạch nước lạnh. Nó phù hợp với nhiệm vụ ở nhiệt độ trung bình từ khoảng 5°C xuống -25°C và là gói thường được cung cấp dưới dạng thiết bị làm lạnh do nhà máy sản xuất.

Hệ thống tầng

Đối với nhiệt độ rất thấp, thường là -35°C đến -50°C, CO2 được sử dụng ở giai đoạn nhiệt độ thấp trong khi chất làm lạnh thứ hai như R134a hoặc amoniac hoạt động ở giai đoạn nhiệt độ cao. Phía CO2 vẫn ở mức dưới tới hạn, do đó áp suất lắp đặt vẫn ở mức vừa phải và nhà máy vẫn có thể sử dụng hiệu suất tuyệt vời ở nhiệt độ thấp của CO2. Phía nhiệt độ cao thường là thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước khi có sẵn vòng nước làm mát; Máy làm lạnh làm mát bằng nước của Kaidi được sử dụng ở vị trí đó trong một số dự án bậc thang công nghiệp.

Máy làm lạnh làm mát bằng nước của Kaidi cho các dự án điện lạnh Cascade Trong hệ thống xếp tầng CO2, các thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước đóng vai trò là giai đoạn nhiệt độ cao. Máy làm lạnh làm mát bằng nước của Kaidi đã được sử dụng trong một số dự án công nghiệp bậc thang, cung cấp khả năng loại bỏ nhiệt hiệu quả khi có sẵn vòng nước làm mát. Xem sản phẩm →

Hệ thống tăng cường xuyên suốt

Hệ thống tăng áp kết hợp mạch nhiệt độ trung bình và mạch nhiệt độ thấp trong một nhà máy. Chúng là giải pháp chiếm ưu thế trong các siêu thị lớn nhưng cũng xuất hiện trong các trung tâm phân phối và hậu cần thực phẩm. Dòng xả của máy nén nhiệt độ trung bình được làm mát bằng khí và dòng xả của máy nén nhiệt độ thấp vào đường hút nhiệt độ trung bình, giúp cải thiện hiệu suất tổng thể so với hai hệ thống riêng biệt.

Hệ thống vòng thứ cấp CO2 được bơm

Trong kiến trúc này, CO2 lỏng được bơm từ nhà máy trung tâm đến thiết bị bay hơi hoặc cuộn làm mát từ xa thay vì được mở rộng tại mỗi điểm. Máy bơm duy trì nguồn cung cấp chất lỏng liên tục, giúp cải thiện khả năng truyền nhiệt và giảm tổng lượng chất làm lạnh. Cách bố trí này được sử dụng trong sân trượt băng, kho lạnh và cơ sở chế biến thực phẩm, nơi có nhiều tải phân tán cần được làm mát đáng tin cậy.

Tùy chọn loại bỏ nhiệt và làm mát bằng khí

Bởi vì cứ 1 K nhiệt độ đầu ra của bộ làm mát khí tốn khoảng 2-4% trong chu kỳ COP, bộ phận loại bỏ nhiệt là bộ phận có ảnh hưởng lớn nhất của nhà máy làm lạnh CO2 sau máy nén. Bốn phương pháp bác bỏ được sử dụng trong thực tế.

• Máy làm mát khí làm mát bằng không khí tái sử dụng công nghệ ngưng tụ không khí khô ở mức áp suất cao hơn. Chúng đơn giản và không cần nước, nhưng nhiệt độ đầu ra của chúng theo dõi nhiệt độ bầu khô, đây là một bất lợi ở vùng khí hậu khô, nóng.
• Máy làm mát khí bay hơi và thiết bị ngưng tụ bay hơi loại bỏ nhiệt gần nhiệt độ bầu ướt xung quanh, thường thấp hơn 8-15 K so với nhiệt độ bầu khô ở vùng khí hậu khô. Chúng là lựa chọn ưu tiên khi số giờ chuyển tiếp hàng năm cao.
• Bộ làm mát khí làm mát bằng nước hoặc bình ngưng làm mát bằng nước được sử dụng khi đã có sẵn tháp giải nhiệt hoặc vòng nước hoặc khi nhà máy là hệ thống xếp tầng với tầng cao làm mát bằng nước.
• Máy làm mát khí thu hồi nhiệt được lắp đặt như một bộ trao đổi nhiệt áp suất cao thứ hai tạo ra nước nóng ở 70-90°C. Nhiệt thu hồi có sẵn bất cứ khi nào máy làm lạnh chạy, do đó hiệu quả hệ thống hiệu quả cao hơn nhiều so với COP chỉ làm mát gợi ý.

Đối với máy làm lạnh do nhà máy chế tạo trong môi trường công nghiệp, gói máy làm lạnh ngưng tụ bay hơi thường mang lại sự cân bằng tốt nhất giữa chi phí đầu tiên và hiệu quả hàng năm, đặc biệt khi việc xử lý nước và bảo trì tháp giải nhiệt đã là một phần công việc thường xuyên của cơ sở. Dòng máy làm lạnh ngưng tụ kiểu bay hơi của Kaidi được chế tạo cho nhiệm vụ làm mát công nghiệp và có thể được chỉ định làm gói loại bỏ nhiệt trong tầng CO2 hoặc các nhà máy tăng áp có khả năng loại bỏ nhiệt phía nước.

Gói làm lạnh ngưng tụ bay hơi cho nhiệm vụ làm mát công nghiệp Đối với các thiết bị làm lạnh công nghiệp do nhà máy sản xuất, gói ngưng tụ bay hơi mang lại sự cân bằng tốt nhất giữa chi phí đầu tiên và hiệu quả hàng năm. Dòng sản phẩm của Kaidi được thiết kế cho mục đích công nghiệp và lý tưởng, nơi việc xử lý nước và bảo trì tháp giải nhiệt đã diễn ra thường xuyên. Xem sản phẩm →

Nơi máy làm lạnh CO2 mang lại kết quả tốt nhất

Máy làm lạnh CO2 thu được chi phí vận hành trong các ứng dụng có tải làm mát lớn, yêu cầu nhiệt độ thấp hoặc nhu cầu nhiệt đồng thời. Các ứng dụng sau đây có thành tích tốt nhất.

• Nhà máy bia và nước giải khát. Máy làm lạnh CO2 cung cấp nước xử lý 0-4°C một cách ổn định và đồng thời tạo ra nước nóng 70-90°C có thể thay thế hoặc giảm thiểu việc sử dụng nồi hơi. Cả tải làm mát và nhu cầu nước nóng đều lớn, do đó mức tiết kiệm tổng hợp là đáng kể.
• Chế biến sữa. Nhà máy làm lạnh sữa nhanh chóng xuống 4°C hoặc thấp hơn và duy trì kho lạnh ở 0-4°C. Phân loại không độc hại của CO2 cho phép lắp đặt gần các sản phẩm thực phẩm mà không cần yêu cầu thông gió mà amoniac đặt ra.
• Kho lạnh và thiết bị cấp đông nhanh. Hệ thống CO2 giãn nở trực tiếp với bộ làm mát không khí ở mức -25°C đến -35°C giúp đông lạnh sản phẩm nhanh chóng và giữ cho dao động nhiệt độ ở mức nhỏ. Rã đông bằng khí nóng hiệu quả vì chất làm lạnh luôn có sẵn ở nhiệt độ và áp suất cao.
• Sân băng. Các vòng thứ cấp CO2 được bơm làm mát sàn sân trượt đến khoảng -5°C đến -7°C với mức chênh lệch nhiệt độ băng rất thấp, điều mà cả người trượt ván và người vận hành cơ sở đều đánh giá cao. Lượng CO2 vẫn còn trong phòng thực vật nên bản thân sân trượt không bị rò rỉ.
• Siêu thị và bán lẻ thực phẩm. Hệ thống tăng áp xuyên tới hạn xử lý cả tải đông lạnh và tủ trưng bày đã được làm lạnh bằng một nhà máy trung tâm, đồng thời nhiệt thu hồi từ việc làm mát bằng khí được sử dụng để sưởi ấm không gian.
• Làm mát quy trình công nghiệp. Các nhà máy hóa chất, dược phẩm và nhựa sử dụng thiết bị làm lạnh CO2 trong đó chính sách làm lạnh loại trừ chất lỏng dễ cháy hoặc độc hại và nơi mà sự sẵn có HFC lâu dài là mối lo ngại.

Rủi ro về chi phí vận hành, bảo trì và mua sắm

Chi phí năng lượng

COP đầy tải của máy làm lạnh CO2 trong thời tiết nóng sẽ thấp hơn máy làm lạnh R134a tương đương nếu bạn chỉ so sánh công suất làm mát. Sự so sánh trung thực mang tính chất mùa vụ: bao gồm thu hồi nhiệt, số giờ làm mát tự do, kiểm soát tải từng phần và hiệu suất vận hành dưới tới hạn trong thời kỳ lạnh. Trên cơ sở đó, các nhà máy làm lạnh CO2 hiện đại thường xuyên sánh ngang hoặc đánh bại các hệ thống cơ sở HFC về chi phí năng lượng hàng năm ở vùng khí hậu ôn đới và chúng mang lại giá trị bổ sung ở bất cứ nơi nào cần nước nóng.

Chi phí và phí môi chất lạnh

CO2 có giá chỉ bằng một phần nhỏ so với giá của R404A hoặc R134a trên mỗi kg và lượng điện tích cần thiết cũng nhỏ hơn nhiều do công suất thể tích cao. Do đó, chi phí nạp lại sau một sự kiện dịch vụ chỉ là một chi tiết đơn hàng nhỏ và không có áp lực kinh tế nào khiến việc trì hoãn việc khắc phục những rò rỉ nhỏ.

Kế hoạch bảo trì

Lịch trình bảo dưỡng định kỳ tương tự như máy làm lạnh HFC: mức dầu máy nén và độ xuống cấp của dầu, tình trạng khô bộ lọc, hiệu chỉnh van giãn nở, làm sạch cuộn dây làm mát khí và xem xét điểm đặt điều khiển. Hai mục xứng đáng được chú ý thêm. Đầu tiên là tính toàn vẹn ở áp suất cao: lên lịch kiểm tra thường xuyên tất cả các mối nối hàn và hàn cùng với các thiết bị giảm áp. Thứ hai là giám sát rò rỉ: CO2 không màu và không mùi, vì vậy các phòng trồng cây khép kín cần có thiết bị phát hiện CO2 và kích hoạt hệ thống thông gió trước khi đạt đến mức ngạt thở.

Rủi ro đấu thầu

• Các bộ phận được xếp hạng chỉ chịu được 60-80 bar được lắp đặt trong hệ thống 120 bar, có thể dẫn đến vỡ nghiêm trọng.
• Các mối nối cơ khí loe bị rò rỉ dưới chu trình nhiệt; Các nhà máy CO2 phải sử dụng các kết nối hàn đồng, hàn hoặc ép áp suất cao.
• Bộ làm mát khí cỡ nhỏ, đẩy nhiệt độ đầu ra tăng lên, giảm COP và kéo dài thời gian chạy máy nén vào mỗi buổi chiều nắng nóng.
• Hệ thống điều khiển chạy ở áp suất phía cao cố định thay vì tối ưu hóa áp suất xả, lãng phí 5-15% năng lượng của máy nén.
• Các nhà thầu dịch vụ không được đào tạo về CO2 áp suất cao, dẫn đến thời gian ngừng hoạt động kéo dài và khả năng kiểm soát rò rỉ kém.

Bạn có thể giảm thiểu những rủi ro này bằng cách yêu cầu một bản tuyên bố bằng văn bản về áp suất thiết kế và thông số kỹ thuật đầy đủ cho máy nén và bộ làm mát khí, đồng thời bằng cách chọn nhà cung cấp cung cấp hỗ trợ kỹ thuật từ giai đoạn định cỡ cho đến vận hành thử. Liên hệ trực tiếp với nhóm kỹ thuật Kaidi với hồ sơ tải trọng và điều kiện địa điểm của bạn để có được sơ đồ bố trí hệ thống đầu tiên và so sánh với nhà máy nước lạnh thông thường.

Câu hỏi thường gặp về máy làm lạnh CO2

Sự khác biệt giữa máy làm lạnh CO2 và máy làm lạnh thông thường là gì?

Máy làm lạnh thông thường sử dụng HFC như R134a hoặc R404A và làm ngưng tụ chất làm lạnh dưới điểm tới hạn của nó. Máy làm lạnh CO2 sử dụng R744, thường hoạt động xuyên suốt với bộ làm mát khí ở áp suất 80-120 bar thay vì bình ngưng. Đầu ra của thiết bị bay hơi và nước lạnh có thể giống hệt nhau, nhưng mức áp suất, các bộ phận và bộ điều khiển hoàn toàn khác nhau.

Chất làm lạnh CO2 có dễ cháy hay độc hại không?

CO2 được phân loại A1 theo Tiêu chuẩn ASHRAE 34: không cháy và có độc tính thấp. Ở nồng độ cao, nó có thể thay thế oxy trong một không gian hạn chế, vì vậy các phòng thực vật cần được thông gió và phát hiện rò rỉ CO2. Trong điều kiện hoạt động bình thường, nó an toàn cho các cơ sở thực phẩm và đồ uống.

Máy làm lạnh CO2 hoạt động ở áp suất nào?

Phía hút thường là 25-40 bar, tùy thuộc vào nhiệt độ bay hơi. Phía áp suất cao là 40-60 bar trong hoạt động dưới tới hạn và 80-120 bar trong hoạt động xuyên tới hạn. Tất cả các bộ phận phía cao phải được định mức theo áp suất thiết kế của hệ thống, thông thường là 120 bar hoặc cao hơn.

Máy làm lạnh CO2 có thể thay thế hệ thống R404A hiện có không?

Nó không phải là một sự thay thế thả vào. Thiết bị bay hơi, đường ống, van giãn nở, bộ làm mát khí, máy nén và bộ điều khiển đều phải được định mức về áp suất và đặc tính vận hành của CO2. Thường cần phải có một nhà máy mới hoàn chỉnh được thiết kế xung quanh CO2, mặc dù mạch phân phối nước lạnh hoặc nước muối hiện có thường có thể được tái sử dụng.

Máy làm lạnh CO2 có đắt hơn máy làm lạnh HFC không?

Chi phí đầu tiên thường cao hơn từ 10-25% cho gói làm lạnh, chủ yếu do các bộ phận áp suất cao và hệ thống điều khiển. Tuy nhiên, chi phí chất làm lạnh thấp hơn, việc thu hồi nhiệt có thể cắt giảm hóa đơn năng lượng và nhà máy tránh được các vấn đề về chi phí và tính sẵn có trong tương lai của chất làm lạnh có GWP cao. Chi phí vòng đời phụ thuộc nhiều vào ứng dụng và khí hậu.

Máy làm lạnh CO2 có thể đạt được nhiệt độ bao nhiêu?

Khi làm nhiệm vụ làm lạnh, CO2 có thể cung cấp nhiệt độ nước lạnh hoặc nước muối từ khoảng 5°C xuống -35°C. Với cách sắp xếp theo tầng, nhiệt độ bay hơi có thể xuống tới -50°C. Ứng dụng xác định kiến ​​trúc và lựa chọn máy nén.

Máy làm lạnh CO2 không còn là sản phẩm thử nghiệm nữa. Đó là công nghệ đã được chứng minh trong các nhà máy bia, kho lạnh, sân trượt băng, siêu thị và nhà máy chế biến công nghiệp, với hành vi được ghi chép rõ ràng ở mọi vùng khí hậu. Những người mua thành công với nó coi mức áp suất, thiết kế bộ làm mát khí, kiểm soát áp suất xả và khả năng dịch vụ của nhà cung cấp như bốn bước kiểm tra không thể thương lượng. Bắt đầu với bốn điểm đó và phần còn lại của thông số kỹ thuật sẽ tuân theo một cách tự nhiên.