"Tout pour les applications commerciales au CO2"
Malgré le fait qu’il ait déjà été utilisé dans les années 1900, le dioxyde de carbone est seulement devenu largement utilisé comme réfrigérant dans les dernières années. Cela est dû à un intérêt croissant pour les fluides naturels, ainsi que la législation qui, en particulier en Europe, vise à limiter l’utilisation de réfrigérants synthétiques.
Largement disponible, même en tant que déchets de produits d’autres procédés, le CO2 est beaucoup moins cher que les réfrigérants traditionnels. Avec cet avantage économique sont d’autres avantages, tels que le faible potentiel de réchauffement global (GWP = 1, pas d’impact sur la couche d’ozone), pas de dangers liés à la toxicité ou l’inflammabilité, et pas besoin de recycler le gaz à la fin de vie du système.
Le CO2 possède plusieurs propriétés thermodynamiques que dans de nombreuses applications différentes peuvent représenter des avantages et lui permettre de rivaliser avec les réfrigérants traditionnels.
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La principale différence entre le dioxyde de carbone et les fluides synthétiques est que le point critique est de 31.1°C, une température facilement atteignable dans plusieurs différentes parties de la planète. Au point critique, la densité du liquide et du gaz saturé sont les même, tandis que pour des températures plus élevées, il n’y a plus de limite entre les deux phases, ce qui est appelé état supercritique. Par conséquent, la pression et la température ne sont plus liées, ce qui signifie des mesures doivent être adoptées pour les garder sous contrôle, optimiser l’échange de chaleur et de maximiser l’efficacité. |
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Types de cycles |
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La littérature donne une température critique pour le CO2 aux alentours de 31°C (87°F), tandis que la pression critique, est d’approximativement 73 bar (1045 psig). Le système de CO2 opère de différentes manières selon qu’ils travaillent au-dessus ou en dessous du point critique; en substance, dans un système sous-critique, la température du CO2 au stade isothermique suivant la compression du fluide est inférieure à la température critique, tandis que dans un système transcritique la température du CO2 au gaz de sortie du refroidisseur est supérieure à 31 ° C, et évidemment la température d’évaporation est inférieure. |
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L’application la plus simple de dioxyde de carbone en tant que réfrigérant se trouve dans le cycle sous-critique, le CO2 est utilisé dans une seconde boucle de basse température, soit en compression de vapeur (système de cascade) ou une boucle à pompage du CO2 liquide. Le cycle primaire est géré à l’aide d’un réfrigérant traditionnel, avec la tâche de garder la température de condensation pour le cycle du CO2 en dessous du point critique, généralement comprise entre -5 et -10 ° C. |
Un cycle de CO2 qui échange de la chaleur avec l’extérieur peut aussi être adopté. Ceci est appelé le cycle transcritique, comme dans certaines périodes de l’année en dehors de la température sera à proximité ou au-dessus du point critique de 31,1 ° C. Cela implique le stade dans lequel on refroidit le gaz comprimé, ce qui ne correspond pas à une constante «condensation» température. |
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