Цель концепции: Отказ от традиционно используемых в оборудовании для систем кондиционирования хладагентов на базе химических соединений и постепенный переход на естественные хладагенты.

Общие сведения и тенденции развития климатического оборудования на углекислом газе

Основными тенденциями в развитие климатического оборудования в последние годы являются два тезиса: энергосбережение и защита окружающей среды. Этим обусловлен постепенный отказ и вывод из обращения хладагентов, негативно влияющих на озоновый слой земли, а также процессы, связанные с глобальным потеплением. Наибольший интерес производителей климатического оборудования сосредоточен на разработке кондиционеров, в которых вместо традиционно используемых хладагентов применяется углекислый газ CO2. На рынке холодильной и климатической техники углекислый газ получил коммерческое обозначение R-744. Лидерами в разработке оборудования на углекислом газе стали компании Danfoss, and Bock. Они первыми начали серийное производство компонентов и компрессоров на углекислом газе. Компания Bock, первая на рынке выпускает компрессоры, используемые в системах кондиционирования автобусов. Следом за компаниями Danfoss, и Bock эстафету по внедрению технологий на углекислом газе подхватили японские производители. Компания Denso начинает серийное производство компрессоров малой производительности на углекислом газе. Университет "Shanghai Jiao Tong” (КНР) совместно с рядом китайских производителей также начинает исследования по разработке технологий на углекислом газе.

Рисунок №1 Тепловой насос производства компании Sanyo, работающий на CO2 (Углекислом газе)

Большие перспективы в развитии новых технологий связаны с применением СО2 в тепловых насосах. Преимуществом использования углекислого газа в холодильном контуре теплового насоса является эффективный термодинамический процесс при низких температурах наружного воздуха. Такой тепловой насос может нагревать воду до температуры 90/70С, в то время как традиционный тепловой насос может нагревать воду всего лишь до температуры 55С. При этом коэффициент энергетической эффективности тепловых насосов на углекислом газе COP может достигать значения 4,9. Рынок тепловых насосов на углекислом газе в Японии развивается стремительно. Совместными усилиями девяти японских корпораций, в число которых входят всемирно известные производители кондиционеров - Компании: Sanyo, Daikin, Hitachi, Toshiba, Carrier, Melco и Panasonic был разработан и выведен на рынок новый продукт – тепловые насосы серии ECO CUTE. За четыре года присутствия на рынке Японии было продано более 210000 таких тепловых насосов.

Рисунок №2 Компрессор Digital Scroll производства компании Emerson, работающий на углекислом газе

Большой вклад в развитие технологий CO2 принадлежит компании Dorin (Италия), которая выпустила первый полу-герметичный поршневой компрессор на углекислом газе. Компрессор можно использовать в тепловых насосах малой производительности (1-15кВт)
Основным недостатком кондиционеров на углекислом газе является большой вес. Вследствие того, что процесс конденсации протекает при чрезмерно высоком значении давления, в конструкции теплообменника конденсатора, а также других элементов холодильного контура необходимо использовать трубки с большой толщиной стенок. Такое решение приводит к увеличению веса кондиционера. Вторым препятствием на пути активного внедрения новых технологий СО2 является оптимизация компрессионных масел для использования углекислого газа. В любом случае производители климатической техники ищут и находят решения данной проблемы.
В настоящий момент об окончательной победе климатического оборудования с углекислым газом говорить преждевременно. Однако в будущем технологии СО2 могут полностью изменить соотношение сил на мировом рынке систем кондиционирования