Dvostupanjski kompresorski rashladni ciklus obično koristi dva kompresora, i to niskotlačni kompresor i visokotlačni kompresor.
1.1 Proces povećanja tlaka rashladnog plina od tlaka isparavanja do tlaka kondenzacije podijeljen je u 2 faze
Prva faza: Prvo se komprimira na srednji tlak kompresorom niskog tlaka:
Druga faza: plin pod međutlakom se nakon međuhlađenja dodatno komprimira na tlak kondenzacije pomoću visokotlačnog kompresora, a klipni ciklus dovršava proces hlađenja.
Pri proizvodnji niskih temperatura, međuhladnjak dvostupanjskog kompresijskog rashladnog ciklusa smanjuje ulaznu temperaturu rashladnog sredstva u visokotlačnom kompresoru, a također smanjuje i temperaturu pražnjenja istog kompresora.
Budući da dvostupanjski kompresijski rashladni ciklus dijeli cijeli proces hlađenja u dvije faze, omjer kompresije svake faze bit će znatno niži nego kod jednostupanjske kompresije, što smanjuje zahtjeve za čvrstoću opreme i uvelike poboljšava učinkovitost rashladnog ciklusa. Dvostupanjski kompresijski rashladni ciklus podijeljen je na međupotpuni ciklus hlađenja i međunepotpuni ciklus hlađenja prema različitim metodama međuhlađenja; ako se temelji na metodi prigušivanja, može se podijeliti na ciklus prigušivanja prvog stupnja i ciklus prigušivanja drugog stupnja.
1.2 Vrste dvostupanjskih kompresijskih rashladnih sredstava
Većina dvostupanjskih kompresijskih rashladnih sustava koristi rashladna sredstva srednje i niske temperature. Eksperimentalna istraživanja pokazuju da su R448A i R455a dobre zamjene za R404A u smislu energetske učinkovitosti. U usporedbi s alternativama hidrofluorougljikovodicima, CO2, kao ekološki prihvatljiv radni fluid, potencijalna je zamjena za hidrofluorougljična rashladna sredstva i ima dobra ekološka svojstva.
No zamjena R134a s CO2 pogoršat će performanse sustava, posebno na višim temperaturama okoline, tlak CO2 sustava je prilično visok i zahtijeva poseban tretman ključnih komponenti, posebno kompresora.
1.3 Optimizacijsko istraživanje dvostupanjskog kompresorskog hlađenja
Trenutno su rezultati istraživanja optimizacije dvostupanjskog kompresijskog rashladnog ciklusa uglavnom sljedeći:
(1) Povećanjem broja redova cijevi u međuhladnjaku, smanjenjem broja redova cijevi u hladnjaku zraka može se povećati površina izmjene topline međuhladnjaka, a istovremeno smanjiti protok zraka uzrokovan velikim brojem redova cijevi u hladnjaku zraka. Vraćajući se na njegov ulaz, kroz gore navedena poboljšanja, ulazna temperatura međuhladnjaka može se smanjiti za oko 2°C, a istovremeno se može jamčiti učinak hlađenja hladnjaka zraka.
(2) Održavajte konstantnu frekvenciju niskotlačnog kompresora i mijenjajte frekvenciju visokotlačnog kompresora, čime mijenjate omjer volumena isporuke plina visokotlačnog kompresora. Kada je temperatura isparavanja konstantna na -20°C, maksimalni COP je 3,374, a maksimalni omjer isporuke plina koji odgovara COP-u je 1,819.
(3) Usporedbom nekoliko uobičajenih CO2 transkritičnih dvostupanjskih kompresijskih rashladnih sustava zaključeno je da izlazna temperatura hladnjaka plina i učinkovitost niskotlačnog kompresora imaju veliki utjecaj na ciklus pri danom tlaku, pa ako želite poboljšati učinkovitost sustava, potrebno je smanjiti izlaznu temperaturu hladnjaka plina i odabrati niskotlačni kompresor s visokom radnom učinkovitošću.
Vrijeme objave: 22. ožujka 2023.