Технология экстремальной температурной эффективности для систем на СО2

Технология экстремальной температурной эффективности для систем на СО2

Производитель коммерческого холодильного оборудования Kysor Warren выводит на рынок США технологию экстремальной температурной эффективности (ETE), первая установка которой запланирована на ближайшие месяцы.

По словам Игнасио Чапарро, менеджера по устойчивому развитию и новым технологиям Kysor Warren, американского филиала итальянской Epta Group, технология ETE будет интегрирована в транскитическую холодильную систему на CO2 мощностью 146,5 кВт на объекте ритейла. На 2024 год запланировано несколько таких инсталляций.

Игнасио Чапарро, менеджер по устойчивому развитию и новым технологиям Kysor Warren, американского филиала итальянской Epta Group

Чапарро выступил со своей презентацией на конференции ATMO America Summit 2023, посвященной природным хладагентам. 

Повышение эффективности

Хотя холодильные системы на CO2 хорошо работают в условиях мягкого климата, необходимы усилия для повышения производительности в условиях высоких температур окружающей среды, когда они работают в транскритическом, а не субкритическом режиме, объяснил Чапарро в своей презентации.

«В условиях холодной погоды системы CO2 эффективны, надежны и имеют оптимальное энергопотребление. Что нам нужно сделать, так это улучшить их работу в транскритическом режиме», — сказал он. 

Он отметил, что при повышении температуры окружающей среды также происходит увеличение количества флэш-газа в ресивере, добавив, что это приводит к неэффективности среднетемпературных компрессоров системы.

По словам Чапарро, существует множество способов повысить эффективность системы CO2 в жарком климате, и многие компании разрабатывают ряд технологий, включая механическое переохлаждение, адиабатическое охлаждение, параллельное сжатие и эжекторы с параллельным сжатием.

«Каждая технология имеет свои преимуществ, однако по мере их развития мы должны быть уверены, что они эффективны, экономичны и просты в освоении конечными пользователями», — сказал он. 

Эффективность при экстремальных температурах

В течение последних семи лет Epta также разрабатывала технологии с целью повышения производительности холодильных систем на CO2. Компания сосредоточилась на простых улучшениях, пояснил Чапарро.

Одним из достижений, ставших результатом усилий Epta, стала технология ETE, которая помогает уменьшить количество флэш-газа в ресивере при температуре окружающей среды от умеренной до высокой. ETE подразумевает внедрение в систему дополнительного компрессора и некоторых других компонентов после газоохладителя.

«Мы охлаждаем трубопровод, выходящий из газового охладителя, а не жидкостный трубопровод, как это обычно бывает при механическом охлаждении в системах на фреонах (ГФУ)», — пояснил он.

В этом подходе используются простые компоненты, с которыми знакомы технические специалисты, такие как компрессоры, пластинчатые теплообменники, расширительные клапаны и элементы управления.

«Это компоненты, которые они обычно используют; нет ничего нового, чему техническим специалистам придется учиться. Им просто нужно применить их в другом месте в системе», — объяснил Чапарро.

Компрессор ETE включается при более высоких температурах окружающей среды и снова выключается, когда температура снижается, добавил он.

По словам Чапарро, ETE более эффективен, чем системы, использующие параллельное сжатие, и использует меньше ресурсов, таких как вода, которая требуется при использовании адиабатических газоохладителей.

Технология экстремальной температурной эффективности компании Etpa, которая была впервые разработана в Европе, в настоящее время используется примерно в 200 розничных магазинах продуктов питания по всему континенту. Есть также несколько установок на Ближнем Востоке и в Австралии.

ETE в США

Во время своей презентации Чапарро поделился примером конструкции транскритической системы повышения давления CO2 в Фениксе, штат Аризона.

В городе часто наблюдаются высокие температуры окружающей среды: недавно был установлен рекорд: 31 день подряд температура превышала 43,3°C.

В такую жару обычная установка без каких-либо дополнительных технологий обеспечивает температуру на выходе из газоохладителя около 45°C, обеспечивая около 63% пара и 37% жидкости в ресивере. В свою очередь, это приводит к тому, что среднетемпературные компрессоры работают неэффективно для повторного сжатия пара в системе, что значительно снижает холодопроизводительность системы.

Благодаря использованию технологии ETE температура на выходе газоохладителя снижается примерно до 30,2°C, а количество пара в испарителе снижается до 29%. Это позволяет примерно вдвое сократить количество энергии, необходимой для повторного сжатия пара в системе, и увеличивает общую холодопроизводительность.

Аналогичные результаты были получены в супермаркете площадью 1500 м2 в Элленбруке, Западная Австралия, при температуре окружающей среды 47,8°C. Технология ETE от Epta позволила снизить количество флэш-газа в ресивере на 81 %, потребление энергии среднетемпературными компрессорами на 35 % и общее энергопотребление системы на 18 %.

Повышенная транскритическая эффективность

В дополнение к своей технологии ETE компания Epta также разработала технологию полной транскритической эффективности (FTE), в которой используется ресивер жидкости низкого давления для заполнения среднетемпературных испарителей жидким CO2. Это исключает перегрев и повышает температуру испарения в холодильных витринах магазина.

В 2023 году Epta представила новую технологию — Extra Transcritical Efficiency (XTE), о которой было объявлено на выставке EuroShop в марте. Технология XTE включает в себя преобразователь давления PX G1300 компании Energy Recovery, который, как было установлено, повышает эффективность холодильных систем Epta с CO2 более чем на 30% при температуре окружающей среды выше 40°C. Преобразователь давления был назван «Инновацией года» на церемонии вручения наград ATMO Awards/Северная Америка на саммите ATMO America Summit 2023 в июне.

Видео о принципах работы (ETE - How does the system work?)

Перевод: Академия КриоФрост

При поддержке
логотип КриоФрост
логотип Россоюзхолодпром
логотип Техноватт
логотип Север-М
логотип Фриготехника
логотип Ридан
логотип Международная академия холода
логотип ЭлДжиТи Рус
логотип Спектропласт
логотип Технофрост
логотип Техностиль
логотип Фригопоинт