Cycle transcritique

Dans les systèmes transcritique, le CO2 est refroidi mais ne se condense pas à la sortie du refroidisseur de gaz, étant supérieur à la température critique.

Un système de rappel est présent lorsqu’il y a deux étapes de compression du même réfrigérant, donc le CO2 déchargé par les compresseurs à basse température circule, par l’intermédiaire d’un refroidisseur intermédiaire, à l’orifice d’aspiration des compresseurs à moyenne température.

Les systèmes de rappel de CO2 transcritiques sont les solutions les plus prometteuses pour l’utilisation de réfrigérants naturels dans des contextes de Retail, surtout dans les climats n’étant pas trop chauds.

Elles disposent généralement de quatre sections avec différentes pressions:

• haute pression: la section du milieu de refoulement du compresseur de la température de la soupape de HPV (en rouge), la mise en sécurité 130 bars;
• pression intermédiaire: la section de la vanne de VPH à toutes les vannes de détente (en orange), la mise en sécurité 90 bars;
• moyenne pression: la section du milieu de la température en aval des évaporateurs de la soupape de détente sur le côté d’aspiration des compresseurs de la température moyenne (en bleu clair), la mise en sécurité 60 bars;
• basse pression: la section des évaporateurs à basse température en aval de la valves de régulation de pression au côté d’aspiration des compresseurs à basse température (en bleu), la mise en sécurité 45 bars.

Différentes variantes peuvent être trouvés sur le marché, surtout en utilisant des échangeurs de chaleur à plaques pour augmenter l’efficacité du système et / ou aider un fonctionnement correct. Ce ne sont pas normalement partie de la logique de fonctionnement du système, et ne sont pas abordés dans ce document.

Avantages:

• système qui utilise complètement réfrigérants naturels (CO2);
• diverses études ont montré une plus grande efficacité que tout autre type d’installation (R404a ou subcritique CO2 traditionnelle) à des températures en dehors moyenne moins de 15 ° C;
• la technologie en voie de normalisation, les coûts sont en baisse.

Critiques:

• hautes pressions impliqués (jusqu’à 120 bar);
• les systèmes sont normalement plus complexe que les traditionnelles;
• bonne efficacité même dans les climats chauds (> 15 ° C), en utilisant la technologie supplémentaires tels que des compresseurs parallèles, chillBooster et récupération de chaleur.

Dans un système de rappel de CO2, la fonction de récupération de chaleur (ou récupération de chaleur) exploite la chaleur normalement dissipée par le refroidisseur de gaz pour la production d’eau chaude sanitaire ou de chauffage de l’espace.
Le contrôleur conçu pour les solutions de CO2 transcritiques (Prack pR300T) peut gérer deux fonctions de récupération de chaleur dans le même temps (eau ou de l’air).

Chaque fonction de récupération de chaleur est activé et contrôlé sur la base du pourcentage de la demande de chaleur, qui peut être calculée en fonction de :

• une entrée numérique;
• une sonde de température;
• un signal analogique externe.

Une entrée numérique supplémentaire peut être utilisé pour activer la fonction préliminaire.
Une fois activée, la récupération de chaleur peut, si nécessaire, agir sur la haute pression de consigne de la vanne et l’efficace point de consigne de refroidisseur de gaz, soit simultanément ou séquentiellement, sur la base de seuils (d’abord la vanne haute pression, puis le refroidisseur de gaz, en cas de dépassement d’un certain seuil de demande de chaleur).

Si agissant sur la haute pression de consigne de soupape, la récupération de chaleur a un effet direct sur la limite inférieure pour le calcul de la haute pression de consigne de contrôle de la pression de la soupape dynamique.

L’augmentation de ce point de consigne minimum signifie que le système fonctionne dans des conditions transcritiques même lorsque le refroidisseur de gaz température de sortie est initialement inférieure à la valeur critique, comme cela se produit généralement dans l’hémisphère nord en hiver, la période où la récupération est le plus nécessaire.

Si le point de consigne de la vanne haute pression, calculée en fonction de la température de refroidisseur de gaz, dépasse le point de consigne minimale modifiée par la fonction de récupération de chaleur, le contrôleur va utiliser cette consigne nouvellement calculée.

Si agissant sur le point de consigne du refroidisseur de gaz, la température du ventilateur peut être progressivement augmentée jusqu’à atteindre la limite maximale autorisée.

Si la fonction de condensation flottante est activée, à savoir la possibilité de contrôler les ventilateurs en fonction de la température extérieure, il peut être désactivé lorsque la récupération de chaleur est activée.
Si, d’autre part, cette fonction est désactivée lorsque la récupération de chaleur est active, l’augmentation du point de consigne de refroidisseur de gaz peut être ajouté directement à la température extérieure.
 

Une action finale pour maximiser la récupération de chaleur implique contournant le refroidisseur de gaz lorsque les conditions suivantes sont remplies:

• la dérivation est activée;
• le pourcentage de la demande de chaleur dépasse un seuil réglable;
• la température du refroidisseur de gaz est contourné dessous d’un seuil réglable

Lorsque ces conditions sont remplies, la soupape de dérivation commence à moduler en fonction de la température de gaz contourné refroidisseur consigne calculée, jusqu’à ce contournant totalement le refroidisseur de gaz lorsque cette température permet.

Lorsque la récupération de chaleur est désactivée, le point de consigne de soupape de VPH revient progressivement à la valeur calculée en un temps de jeu. La même chose est vraie pour le point de condensation de consigne de température.