Metodyka sterowania hybrydowym sprężarkowo-sorpcyjnym obiegiem chłodniczym

Wymagania dotyczące użycia przyjaznych dla środowiska czynników chłodniczych promują zastosowanie CO₂ i wody jako czynników roboczych. Oba rozwiązania posiadają wady, będące wynikiem ograniczeń dla maksymalnej temperatury CO₂ i dolnej granicy temperatury dla wody. Można tego uniknąć przez zastosowanie hybrydowego adsorpcyjno-sprężarkowego systemu chłodniczego, w którym woda jest cieczą roboczą w cyklu adsorpcyjnym, który zaś stosuje się w celu ochłodzenia skraplacza CO₂ w cyklu sprężarkowym. Proces adsorpcji jest zasilany energią niskotemperaturową z odnawialnego źródła ciepła, taką jak kolektory słoneczne lub poprzez inne źródła ciepła odpadowego. Rozwiązanie takie to nasz własny pomysł i nie odnotowano go w żadnym innym źródle literatury. Natomiast różne warunki otoczenia przez cały rok wymagają specjalnie zaprojektowanych procedur sterowania i rozwiązań automatyki. Algorytm sterujący musi kontrolować działanie dodatnich i ujemnych źródeł ciepła, zawory, pompy, wentylatory i pracę układu sprężarkowego. W algorytmie tym temperatura otoczenia i warunki słoneczne lub z innego źródła ciepła na przykład odpadowego muszą być wprowadzone jako jego parametry, biorąc pod uwagę działanie obiegów w celu osiągnięcia maksymalnej wydajności całego systemu. Zapotrzebowanie na zimno powinno być wzięte pod uwagę zarówno pod względem mocy chłodniczej jak i temperatury.

Pełny tekst (pdf)

1. Bhattacharyya S., Garai A., Sarkar J.: Thermodynamic analysis and optimization of a novel N2O-CO2 cascade system for refrigeration and heating, Int. J. Refrigeration, 32 (2009) 1077-1084.
2. Cecchinato L., Corradi M.: Transcritical carbon dioxide small commercial cooling applications analysis,Int. J. Refrigeration, 34 (2012) 50-62.
3. Cimsit C., Ozturk I.: Analysis of compressionabsorption cascade refrigeration cycles, Appl. Thermal Eng., 40 (2012) 311-317.
4. Cyklis P., Kantor R.: Concept of hybridadsorption-compressionrefrigeration system, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, Poznań 2011.
5. Cyklis P., Kantor R., Górski B., Ryncarz T.: Hybrydowe sorpcyjno-sprężarkowe systemy ziębnicze. Część III - Wyniki badań systemu, Technika Chłodnicza  Klimatyzacyjna, 203 (2013) 14-19.
6. da Silva A., PedoneBandarraFilho E., Heleno Pontes Antunes A.: Comparison of a R744 cascade refrigeration system with R404A and R22 conventional systems for supermarkets. Appl. Thermal Eng., 41 (2012) 30-35.
7. Desideri U., Proietti S., Sdringola P.: Solar-powered cooling systems: Technical and economic analysis on industrial refrigeration and air-conditioning applications, Appl. Energy, 86 (2009) 1376-1386.
8. Fernandez-Seara J., Sieres J., Va´zquez M.: Compression-absorption cascade refrigeration system,Appl. Thermal Eng., 26 (2006) 502-512.
9. Ge Y., Tassou S.: Control optimisation of CO2 cycles for medium temperature retail food refrigeration systems,Int. J. Refrigeration, 32 (2009) 1376-1388.
10. Girottoa S., Minettoa S., Neksa P.: Commercial refrigeration system using CO2 as the refrigerant,Int. J. Refrigeration, 27 (2004) 717-723.
11. Getu H., Bansal P.: Thermodynamic analysis of an R744-R717 cascade refrigeration system,Int. J. Refrigeration, 31 (2008) 45-54.
12. Labus J., Bruno J., Coronas A.: Performance analysis of small capacity absorption chillers by using different modeling methods,Appl. Thermal Eng., 58 (2013) 305-313.
13. Pearson A.: Carbon dioxide-new uses for an old refrigerant,Int. J. Refrigeration, 28 (2005) 1140-1148.
14. Sekret R., Turski M.: Research on an adsorption cooling system supplied by solar energy, Energy Buildings, 51 (2012) 15-20.
15. Wang L., Ma A., Tan Y., Cui X., Cui H.: Study on solar-assisted cascade refrigeration system, Energy Procedia, 16 (2002) 1503-1509.