Многоэжекторная установка с переключающимся компрессором на базе R744 с системой кондиционирования воздуха для супермаркетов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Холодильные установки на базе CO2 занимают все большую долю рынка благодаря способности обеспечивать энергоэффективную работу промышленного и коммерческого холодильного оборудования при любом климате. Как и во всех других областях применения, для сокращения сроков окупаемости и внедрения инновационных системных решений необходимо максимально снизить инвестиционные и эксплуатационные расходы.

В данной работе исследуется гибкость, достигаемая за счет применения технологии переключения в холодильных установках супермаркетов, как при расчетной, так и при частичной загрузке. Кроме того, рассматривается нагрузка на систему кондиционирования воздуха (AC) в широком диапазоне температур окружающей среды. Будет проведен анализ используемого многоэжекторного блока с точки зрения производительности и его влияния на комбинации компрессоров при различных условиях эксплуатации. Цель состоит в том, чтобы повысить гибкость использования компрессорного агрегата за счет правильной конструкции и размеров, оснащенного технологией переключения, при сохранении эффективности и снижении инвестиционных затрат. В данной работе показано, что многоэжекторная система с поддержкой переключения компрессоров будет выгодна с точки зрения гибкости и капитальных затрат, и эта выгода будет более последовательной, если нагрузка кондиционирования воздуха будет частью системы. Кроме того, было проведено тщательное исследование случаев, когда производительность эжектора слишком велика по сравнению с нагрузкой, и предложено два альтернативных решения.

Об авторах

Luca Contiero

Norwegian University of Science and Technology

Автор, ответственный за переписку.
Email: luca.contiero@ntnu.no
Норвегия, Тронхейм

Ángel Pardiñas

SINTEF Energi AS

Email: angel.a.pardinas@sintef.no
Норвегия, Тронхейм

Armin Hafner

Norwegian University of Science and Technology

Email: Armin.Hafner@ntnu.no
Норвегия, Тронхейм

Список литературы

  1. EPEE, Achieving the EU HFC Phase Down: The EPEE “Gapometer” Project. EPEE, 2015.
  2. Karampour M., Sawalha S. State-of-the-art integrated CO2 refrigeration system for supermarkets: A comparative analysis // International Journal of Refrigeration. 2018. Vol. 86. P. 239–257. doi: 10.1016/j.ijrefrig.2017.11.006
  3. Hafner A., Fredslund K., Banasiak K. Next generation R744 refrigeration technology for supermarkets. In: Proceedings of the 24th IIR International Congress of Refrigeration, Yokohama, Japan. IIF/IIR, 2015.
  4. Pardiñas Á.Á., Hafner A., Banasiak K. Novel integrated CO2 vapour compression racks for supermarkets. Thermodynamic analysis of possible system configurations and influence of operational conditions // Applied Thermal Engineering. 2018. Vol. 131. P. 1008–1025. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2017.12.015
  5. Pardiñas Á.Á., Contiero L., Hafner A., et al. Attaining a higher flexibility in CO2 compressor racks. In: Proceedings of the 14th IIR-gustav Lorentzen Conference on Natural refrigerants, IIR. IIR, 2020. doi: 10.18462/iir.gl.2020.1123
  6. Nakagawa M., Marasigan A.R., Matsukawa T. Experimental analysis on the effect of internal heat exchanger in transcritical CO2 refrigeration cycle with two-phase ejector // International Journal of Refrigeration. 2011. Vol. 34, N. 7. P. 1577–1586. doi: 10.1016/j.ijrefrig.2010.03.007
  7. Elbel S. Historical and present developments of ejector refrigeration systems with emphasis on transcritical carbon dioxide air-conditioning applications // International Journal of Refrigeration, 2011. Vol. 34, N. 7. P. 1545–1561. doi: 10.1016/j.ijrefrig.2010.11.011
  8. Elbel S., Hrnjak P. Experimental validation of a prototype ejector designed to reduce throttling losses encountered in transcritical R744 system operation // International Journal of Refrigeration. 2008. Vol. 31, N. 3. P. 411–422. doi: 10.1016/j.ijrefrig.2007.07.013

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Система холодоснабжения для компрессора CO2 с эжектором и «переключающимися» компрессорами.

Скачать (246KB)
3. Рис. 2. Исследованные профили нагрузки на охлаждение в диапазоне температур на выходе из газоохладителя.

Скачать (141KB)
4. Рис. 3. Эффективность эжектора и коэффициент эжекции при расчетных нагрузках.

Скачать (135KB)
5. Рис. 4. Влияние применения "переключающихся" компрессоров на производительность компрессора, исполь-зуемого в крупном супермаркете для таких условий работы, когда высокое давление регулируется многоэжекторной установкой.

Скачать (281KB)
6. Рис. 5. Массовые расходы, температура кипения MT и коэффициент эжекции в зависимости от температуры на выходе из газоохладителя.

Скачать (179KB)
7. Рис. 6. Влияние применения "переключающихся" компрессоров на производительность компрессора, используемого в крупном супермаркете для таких условий работы, когда эжектор выполняет функцию клапана регулирования высокого давления.

Скачать (176KB)
8. Рис. 7. Массовый расход и использование компрессора в крупном супермаркете зимой и летом.

Скачать (249KB)
9. Рис. 8. Комбинации компрессоров, используемые при частичной нагрузке (Tgc,выход = 35 °C). В верхней части каждого столбца указана температура кипения.

Скачать (486KB)
10. Рис. 9. Профиль температуры кипения при частичной нагрузке при tgc,выход = 35 [°C], PP = 89 [бар] (прямая линия = всасывание только через эжектор; пунктирная линия = работа компрессора MT).

Скачать (158KB)
11. Рис. 10. Колебания давления в промежуточном сосуде и разница в расходе хладагента между двумя вариантами для частичной загрузки при Tgc, выход = 40 [°C].

Скачать (191KB)
12. Рис. 11. Сравнение комбинаций компрессоров и энергопотребления в двух вариантах при частичной нагрузке (Tgc, выход = 40 [°C]).

Скачать (354KB)
13. Рис. 12. Упрощенный анализ затрат.

Скачать (265KB)
14. Рис. 13. Использование производительности компрессоров, количество работающих компрессоров и сравне-ние коэффициента полезного действия при переключении системы и при отсутствии переключения.

Скачать (378KB)
15. Рис. 14. Эффект от внедрения "переключения" во всех компрессорах (MT-IT), установленных на предприятии.

Скачать (283KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».