Поскольку изменение климата становится неотложной реальностью, предприятия изменили свой подход к повседневным технологиям, в том числе к тем, которые используются в охлаждении и охлаждении. Как результат, CO2 холодильные системы стали эффективной и устойчивой альтернативой традиционному охлаждению, в котором используются синтетические хладагенты, такие как гидрофторуглероды (ГФУ), которые являются мощными парниковыми газами с высокими значениями потенциала глобального потепления (ПГП) и энергопотребления.
С другой стороны, CO2 — природный хладагент, характеризующийся низким воздействием на окружающую среду, широким диапазоном рабочих температур и энергоэффективностью. Это привело к более широкому использованию холодильных систем на CO2 для коммерческого и промышленного использования. Например, почти 25% продовольственных магазинов в Европе, а это около 65,000 2 магазинов, используют технологию охлаждения COXNUMX. Это представляет собой значительный рост по сравнению с Магазины 30,000 которые использовали транскритические холодильные системы на CO2 в 2019 году во всем мире.
Таким образом, в этом блоге представлена ключевая информация о холодильном оборудовании CO2 для розничной торговли, а также показано, почему это может быть наиболее многообещающая система охлаждения в отрасли.
Содержание
Что такое холодильная система CO2?
Мировой рынок холодильного оборудования CO2
Применение холодильных систем CO2
Технологии, поддерживающие внедрение хладагентов CO2
Преимущества охлаждения CO2
Заключение
Что такое холодильная система CO2?
A CO2 охлаждение Система представляет собой экологически чистое оборудование, в котором в процессе охлаждения используется диоксид углерода (CO2) вместо синтетических хладагентов, таких как ГФУ, используемых в традиционных холодильных установках. CO2, или R-744, представляет собой природный хладагент, встречающийся в атмосфере, с ПГП, равным 1, и нулевым потенциалом разрушения озона (ODP). Он также нетоксичен, негорюч, не имеет запаха, цвета и вкуса. Холодильная система CO2 состоит из различных компонентов, включая компрессор, конденсатор, расширительные клапаны и испаритель.
Компрессор является основным компонентом, используемым для повышения давления и температуры рабочего газа, питающего холодильный цикл. Газ с высокой температурой и высоким давлением из компрессора преобразуется в конденсаторе в жидкое состояние. В этом компоненте система поглощает и выпускает сжатый газ, что свидетельствует о ее способности поддерживать прохладную среду. Хладагент покидает конденсатор в виде жидкости под высоким давлением и низкой температурой и подается в расширительный клапан.
Расширительный клапан снижает давление жидкого CO2, тем самым снижая его температуру. Кроме того, перепад давления приводит к быстрому кипению части CO2, превращая его в смесь пара и жидкости. Затем хладагент поступает в испаритель в виде низкотемпературной и низкодавленной смеси жидкости и пара CO2. Он охлаждает воздух вокруг, поглощая тепло, тем самым испаряя и превращаясь обратно в газ низкого давления и завершая цикл.
Мировой рынок холодильного оборудования CO2
Все больше компаний по всему миру переходят на системы охлаждения CO2, что приводит к увеличению популярности и спроса. В 2023 году объем рынка транскритического CO2 оценивается в 48.52 миллиардов долларов США. По прогнозам, к 140.93 году он достигнет 2030 миллиарда долларов США, а совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 16.5%.
Европа, Северная Америка и Япония составляют крупнейший рынок холодильного оборудования, работающего на CO2. Будучи ведущим рынком, Европа имеет примерно Магазины 68,500 которые используют системы охлаждения CO2, из которых 60000 8500 имеют централизованные стеллажные системы (магазины) и 2 имеют конденсационные установки CO8385 (промышленные объекты). В Японии около 400 магазинов и 2 промышленных объектов оборудованы транскритическими системами CO2930. В Северной Америке 498 магазинов и 2 промышленных объектов используют технологию охлаждения COXNUMX.
Растущий спрос на холодильные установки с CO2 обусловлен различными факторами, в том числе:
- Строгие правительственные постановления, ограничивающие использование хладагентов ГФУ и внедрение графиков, направленных на поэтапное сокращение производства и потребления хладагентов ГФУ. Например, Американский закон об инновациях и производстве 2020 года (Закон AIM) направлен на сокращение ГФУ до 60% базового уровня к 2024 году.
- Продолжающийся глобальный сдвиг в сторону экологически устойчивых технологий, поскольку компании стремятся сократить выбросы углекислого газа.
- Технологические достижения в транскритическое оборудование CO2, что привело к повышению эффективности системы, улучшению контроля и улучшению функций безопасности.
Применение холодильных систем CO2
Холодильные системы CO2 используются в различных отраслях промышленности и условиях, в том числе:
- Промышленные предприятия, такие как пищевая промышленность, фармацевтика и производство, для процессов охлаждения и оборудования.
- Коммерческое холодильное оборудование, включая супермаркеты, магазины повседневного спроса, рестораны и другие предприятия розничной торговли продуктами питания.
- Холодное хранение и складирование, где контроль температуры имеет решающее значение для поддержания качества и безопасности хранимой продукции.
- Рефрижераторные транспортные системы в грузовых автомобилях и прицепах для безопасной перевозки чувствительных к температуре грузов.
- В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для снижения их воздействия на окружающую среду.
Технологии, поддерживающие внедрение хладагентов CO2
Технологии, используемые в CO2 охлаждение агрегаты постоянно совершенствуются, что позволяет производителям создавать более эффективное и экономичное оборудование. Они могут включать в себя:
Докритические и транскритические системы CO2
Холодильные системы на CO2 могут работать в докритических или транскритических циклах. Докритические системы работают ниже критической точки CO2 (31.1 ℃ и 7.37 МПа по температуре и давлению соответственно), тогда как транскритические системы работают выше этой точки. Выбор между докритическими и транскритическими циклами зависит от конкретного применения и условий окружающей среды. Например, транскритические циклы идеально подходят для розничной торговли, где в бустерных системах используются натуральные хладагенты.
Особенности безопасности
Безопасность в холодильной системе важна. Холодильные установки CO2 оснащены различными функциями безопасности, такими как устройства сброса давления, системы обнаружения утечек и механизмы аварийного отключения, чтобы обеспечить безопасную работу.
Передовые системы управления
Транскритические системы повышения давления CO2 включают в себя передовые системы управления, которые помогают управлять нестабильностью системы и высоким давлением CO2. Эти системы управления используются для мониторинга и оптимизации работы холодильной системы, работающей на CO2. Например, они обеспечивают точный контроль температуры, энергоэффективность и адаптируемость к изменяющимся условиям эксплуатации.
Системы рекуперации энергии
В традиционных холодильных системах тепло, выделяемое во время цикла охлаждения, часто отбрасывается. Это сделало рекуперацию тепла серьезной проблемой среди предприятий и потребителей. Поэтому, системы рекуперации энергии в холодильных установках CO2 решить эту проблему, предложив решения для улавливания и повторного использования отходящего тепла, образующегося в процессе охлаждения. Эта технология повышает общую энергоэффективность, экономичность и устойчивость системы.
Преимущества охлаждения CO2
Холодильные системы C02 трансформируют индустрию охлаждения, постепенно заменяя традиционное холодильное оборудование. Они предлагают различные преимущества, в том числе:
Энергоэффективность
CO2 имеет более высокие термодинамические характеристики, что приводит к снижению энергопотребления. Кроме того, CO2 имеет более высокую температуру нагнетания (приблизительно 100–120°C), чем традиционные хладагенты, что улучшает его способность к рекуперации тепла, индекс сжатия и отвод тепла.
Экономическая эффективность
Холодильное оборудование, работающее на CO2, имеет относительно низкие затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию. Например, энергоэффективность в конечном итоге снижает затраты. Кроме того, рост исследований и разработок (НИОКР) привел к увеличению объемов производства и интеграции передовых инноваций, что привело к тому, что стоимость системы сравнялась с затратами на традиционные холодильные системы с ГФУ.
Стабильные химические свойства
Хладагент CO2 обладает стабильными химическими свойствами, обеспечивающими надежность и безопасность при эксплуатации, такими как нетоксичность и негорючесть. Его инертный характер помогает гарантировать, что он не вступит в реакцию с другими веществами в холодильной системе.
Низкое воздействие на окружающую среду
CO2, как природный хладагент, имеет ПГП, равный 1, и ОРП, равный 0, что намного меньше, чем у синтетических хладагентов, таких как ХФУ и ГХФУ. Например, R-134 и R-404A имеют ПГП 1400 и 3260 соответственно. Эти значения ПГП делают CO2 более экологически устойчивым вариантом. Кроме того, большая часть CO2, используемого для охлаждения, является промышленным побочным продуктом, выбрасываемым заводами. Поэтому его использование в качестве хладагента можно рассматривать как переработку, снижающую воздействие на окружающую среду.
Заключение
Холодильные установки CO2 становятся альтернативными системами охлаждения, заменяющими традиционное холодильное оборудование. От супермаркетов до ресторанов и производственных предприятий системы охлаждения CO2 постепенно становятся предпочтительным механизмом охлаждения.
Это дает предприятиям возможность не только отстаивать экологическую устойчивость, но и удовлетворять растущий спрос на экологически чистые решения на рынке. Поставка холодильного оборудования, известного своим низким воздействием на окружающую среду и соблюдением строгих экологических норм, позволяет этим компаниям позиционировать себя как лидеров в ответственной практике.
Помимо экологических преимуществ, холодильные системы CO2 обеспечивают высокую эффективность и экономию средств, что приносит пользу как предприятиям, так и целевым клиентам.
