دراسة حالة: المبالغة في تقدير أداء مبردات غاز ثاني أكسيد الكربون

أصبحت مبردات غاز ثاني أكسيد الكربون شائعة بشكل متزايد ، ولسبب وجيه. مع التخلص التدريجي من مبردات مركبات الكربون الهيدروفلورية في سوق المبادلات الحرارية بسبب قدرتها العالية على إحداث الاحترار العالمي (GWP) ، يصبح المبرد R-744 (CO 2) بديلاً جادًا للقضاء على تأثير الاحتباس الحراري الناجم عن الكربون المهلجن الموجود في مبردات مركبات الكربون الهيدروفلورية . بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر R-744 مادة تبريد غير سامة وغير قابلة للاشتعال وطبيعية.

ومع ذلك ، في السباق لاعتماد التقنيات الخضراء ، يجب أن نتذكر مدى أهمية أن يتمكن المحددون ومصممي الأنظمة من الوصول إلى بيانات موثوقة حول القدرات الحقيقية للأنظمة ، بحيث يتم تصميمها وتركيبها وتشغيلها بنجاح على النحو المحدد. خلاف ذلك ، يمكن أن تتضرر سمعة التكنولوجيا (وأولئك الذين يحددونها ويصممونها ويثبتها) بشكل غير عادل عندما تفشل الأنظمة التي يُفترض أنها متينة في الأداء كما هو متوقع.

التناقضات بين الأداء المعلن والأداء الفعلي هي مشاكل كبيرة. هذا هو السبب في إجراء بحث حول تأثير المبالغة في تقدير أداء مبرد غاز ثاني أكسيد الكربون على كفاءة محطة التبريد ، ولا سيما على استهلاك الطاقة السنوي للنظام وعلى التكاليف المرتبطة به. تم إجراء عمليات المحاكاة لتقدير كفاءة الدورة الديناميكية الحرارية ، من خلال ربط بعض القواعد النظرية والتجريبية مع السعة الحرارية الاسمية لمبرد غاز ثاني أكسيد الكربون .(دراسة حالة 2) . كانت الافتراضات الرئيسية لعمليات المحاكاة كما يلي:

• مستويان من درجات الحرارة:
  • متوسط ​​درجة الحرارة (MT): Tevap ، MT = -8 درجة مئوية ؛ Qevap ، MT = 250 كيلو واط
  • درجة حرارة منخفضة (LT): Tevap ، LT = -30 درجة مئوية ؛ Qevap ، LT = 100 كيلو واط
• درجة حرارة التصميم المحيطة: 35 درجة مئوية
• أقصى ضغط عمل: 95 بار
• السعة الاسمية لمبرد الغاز (SC20) = 490 كيلو واط
• التكلفة المحددة للكهرباء: 0.25 يورو / كيلوواط ساعة.

دراسة الحالة 1: مبرد غاز معتمد من ثاني أكسيد الكربون

تم إجراء المحاكاة على وحدة معتمدة ذات قدرة تصميمية تتوافق مع الأداء الحقيقي لمبرد غاز ثاني أكسيد الكربون . تم الحصول على النتائج التالية:

دراسة الحالة 2: مبرد غاز غير معتمد من ثاني أكسيد الكربون

تتعلق المحاكاة الثانية بمبرد غاز ثاني أكسيد الكربون غير معتمد ، وتكون سعته الاسمية أكبر من السعة الحقيقية. في هذه الحالة ، طبقت الشركة المصنعة غير المعتمدة عامل زيادة الحجم بنسبة 25٪ ، مما أدى إلى قدرة حرارية فعلية أقل من السعة المعلنة.

في هذه الحالة ، كان على الضاغط تعويض النقص في سعة مبرد الغاز للحفاظ على التأثير المفيد للمبخرات كما هو متوقع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أقصى ضغط يصل إليه النظام في ظل ظروف التصميم يتجاوز 99 بارًا ، أي أكثر من 4 بار أكثر من الحد الأقصى لضغط التصميم.

إذا كان الفرق بين المحاكات يبدو غير مهم ، فإن التأثير على الاستهلاك السنوي ، وبالتالي على التكلفة ، لا يمكن إهماله على الإطلاق:

وبالتالي ، فإن الزيادة السنوية في تكلفة مبرد الغاز الذي تقل سعته بنسبة 25٪ عن المتوقع هو ما يقرب من 15600 يورو ، أو 156000 يورو على مدى عمر 10 سنوات. كلما زاد الفرق بين السعة المعلنة والسعة الفعلية لمبرد الغاز ، زاد التأثير على استهلاك الطاقة بالمحطة. عندما يتعلق الأمر بالتكاليف طويلة الأجل والمتانة ، فإن فائدة اختيار المنتجات التي يتم اعتماد أدائها من قبل Eurovent أمر واضح.

للعثور على مبردات غاز معتمدة ، يرجى زيارة www.eurovent-certification.com

لمزيد من المعلومات حول برنامج المبادلات الحرارية ECP ، يرجى الاتصال بـ Japhet HABIMANA على j.habimana@eurovent-certification.com .