השוואה ויתרונות של פחמן דו-חמצני ומקררים קונבנציונליים

יעילות הקירור של מזגני פחמן דו-חמצני נמוכה בדרך כלל מזו של מערכות קירור נפוצות באותם תנאי עבודה, והיא נמוכה בהרבה. ספק אם חימום באמת יכול להיות יעיל יותר. ראיתי את ההצהרה הזו במקומות רבים, אבל אני לא חושב שהושגה הסכמה, ולא ראיתי השוואה משכנעת באמת. אני לא רואה אף אחד שמשתמש במערכות ורכיבים שהם הכי קרובים שאפשר כדי להשוות CO2 לנפוצים. עבור נוזלי קירור, אם פשוט משווים את תוצאות היעילות של קבוצות מחקר שונות בלי להתעניין אם המערכת הספציפית ובחירת הרכיבים באמת דומים, אז תוצאות ההשוואה אינן משמעותיות במיוחד.

חימום קרוב יותר ליעילות של נוזלי קירור נפוצים מאשר קירור, ותנאי טמפרטורה נמוכה מתפקדים טוב יותר מאשר נוזלי קירור נפוצים, או יכולים לספק טמפרטורות גבוהות יותר מאשר נוזלי קירור נפוצים. אני חושב שהצהרות אלו אמינות יותר באופן יחסי.

יתרונות של פחמן דו-חמצני כנוזל עבודה של מזגן/משאבת חום:

1. עם לחץ גבוה וצפיפות גבוהה, מערכת פחמן דו-חמצני יכולה להיות קומפקטית וקלה יותר (מתאימה לכלי רכב) עם אותן דרישות קיבולת קירור וחימום.

2. מקדם צמיגות נמוך ואובדן זרימה קטן.

3. ביצועי העברת חום טובים.

4. באותם תנאי עבודה, יחס הדחיסה של המדחס נמוך יותר, ויעילות המדחס גבוהה יותר; זה עשוי להראות יתרונות בתנאי עבודה בטמפרטורות נמוכות של משאבת החום.

5. הטמפרטורה הגבוהה ביציאת המדחס (יכולה להיות גבוהה מ-100 מעלות, וזה לא דבר טוב ברוב המקרים) יכולה לשמש לביצוע דברים שלא ניתן לעשות במחזורי קירור קונבנציונליים. זה עשוי לכלול הפשרה מהירה יותר, בין אם מדובר בחלונות המכונית או במחליף החום. ניתן למצוא יתרונות גם ביישומים בהם נדרשות טמפרטורות גבוהות (מחממי מים).

6. בתנאי טמפרטורה נמוכים במיוחד, לחץ הרוויה של הצד בעל הלחץ הנמוך של נוזלי קירור נפוצים יהיה נמוך יותר מלחץ אטמוספרי, כך שאוויר עשוי להיכנס למערכת, אך פחמן דו-חמצני לא יכנס בגלל הלחץ הגבוה; זהו גם יתרון אפשרי ביישומי משאבות חום.

7. באמצעות מחליף חום פנימי (IHX) ומפליט (מפליט) כדי לשחזר את עבודת ההתפשטות, ניתן לשפר עוד יותר את היעילות. IHX אולי לא יקר, אבל מפליט הוא יקר.

8. גלישת הטמפרטורה של הצד בלחץ גבוה של המחזור הטרנסקריטי של פחמן דו-חמצני אינה דבר טוב כשלעצמו, אך עבור יישומים הדורשים שינויי טמפרטורה גדולים (כגון מחממי מים), אם היא תואמת, בהשוואה לנוזלי קירור קונבנציונליים, היא מטבעה בלתי אפשרית. אובדן היעילות הנגרם עקב גלישת הטמפרטורה שנמנעת הוא קטן יחסית, וסיוע זה ביישומים ספציפיים יכול גם לסייע ליעילות של משאבות חום פחמן דו-חמצני להתקרב או אף לעלות על זו של נוזלי קירור קונבנציונליים.