Cycle Subcritique

Cascade

Pompe

Dans les systèmes en cascade subcritique, le CO2 est utilisé comme réfrigérant pour l’étape à basse température (température de compresseur d’aspiration -30 / -35 ° C). La chaleur de condensation du CO2 est absorbée par le réfrigérant à l’étape de la température moyenne du fluide. Ce processus se déroule via un échangeur de chaleur en cascade entre les deux fluides frigorigènes.

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En système de pompe subcritique, le CO2 est utilisé comme réfrigérant pour 2 étapes (si sélectionné), à basse ou moyenne température. Dans le système, le CO2 est un réfrigérant secondaire  et le circuit primaire, typiquement utilisé comme refroidisseur HFC / HC, est chargé de refroidir le CO2 liquide, qui est ensuite pompé à l’intérieur du système; ce processus se déroule également  par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur, avec l’ajout d’un récepteur de liquide et une pompe.

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Cascade

Cette solution est idéale pour utiliser un réfrigérant naturel dans des endroits ayant des températures moyennes à élevées; les systèmes subcritiques en cascade de CO2 sont normalement utilisés dans les climats chauds ou comme la première étape dans l’utilisation du CO2 comme fluide frigorigène.

Les systèmes en cascade comprennent deux circuits, une température du fluide (typiquement  R134a, R404a ou NH3) et une basse température (R744), connectés via un ou plusieurs échangeurs de chaleur, normalement à plaques, qui d’un côté se condensent le CO2 et de l’autre agissant comme évaporateur normal pour le circuit de la température du fluide.

Avantages:

• système relativement semblable à une installation traditionnelle (R404);
• pression similaire aux systèmes traditionnels (max 45 bar) d’exploitation;
• teneur en gaz HFC moyen;
• efficacité du système meilleur que l’HFC standard et peut être utilisé dans tous les climats

Critique:

• si le NH3 n’est pas utilisé, l’installation n’est pas totalement «verte»;
• si le NH3 est utilisé, le support de compresseur de la température du fluide ne peut pas être utilisé dans tous les pays à servir la température de vitrines;
• plus d’attention à la pression de travail dans le circuit secondaire

POMPE

Les vitrines à moyenne températures sont fournies avec pompe à CO2 liquide tandis que les vitrines de  basse température sont équipés de vannes de détente. Le CO2 est refroidi par un refroidisseur dédié  (NH3 ou R134a) à l’intérieur d’un réservoir, normalement avec un évaporateur à faisceau de tubes.

En plus des systèmes traditionnels, ceux-ci comprennent également des pompes faisant circuler le  CO2 liquide dans les évaporateurs à température moyenne, où il est non expansé, mais plutôt simplement surchauffée, de retour vers le récepteur dans la phase semi-liquide.

Avantages:

• teneur en fluide frigorigène non-naturelle faible;
• possibilité d’utiliser l’ammoniac (NH3), limité à la salle d’équipement seulement;
• installation entièrement «verte» à l’intérieur de la zone d’affichage du magasin.

Critique:

• très sensible à la taille de pompage de la tuyauterie du système;
• consommation supplémentaire d’énergie de la pompe;
• plus d’attention à la pression de travail dans le circuit secondaire.