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二氧化碳热泵系统
5 J% [0 l) }" }' g9 u(CO2 Heat Pump System)
4 `3 C6 B/ b6 e- I+ L( j 自从CFCs与HCFCs被视为不适合做为冷冻、空调与热泵之工作流体后,二氧化碳技术已有新的再生契机。而热泵则为其应用领域之一,持续增加之研究单位及制造商正在进行热泵之理论与实验研究,本文综合介绍目前CO2热泵领域之活动,并讨论过临界二氧化碳制程之重要特性,及一些热泵应用之理论与实验结果。若依据工作流体进行计算与系统设计,以及建构测试设备与完全利用流体与过临界程序之特性,结果显示CO2是一种不错的替代冷媒,未来将有竞争产品问题。 9 [3 m) q0 w4 m. s. {+ w, N4 _4 n
蒙特楼公约(Montreal Protocol)宣布废除对于环境有害之CFCs(chlorofluorocarbon)与HCFCs (hydrochlorofluorocarbon)冷媒,这些物质仍被使用于一般冷冻、空调及热泵系统中,目前主要二种冷媒HFCs(hydrofluorocarbons)与自然冷媒将取代CFCs与HCFCs冷媒。HFCs气体之全球暖化潜能(global warming potential, GWP)很高,基本上,释放一公斤之HFCs气体比一公斤CO2造成全球暖化指针要高1000~3000倍之多,这也是为何京都议定书(Kyoto-agreement)欲规定管制这类混合物。 / z- ^" _! ^4 ^, @
CO2为少数天然冷媒中不燃及无毒的一种,其价格便宜且度影响全球环境,CO2之GWP=1但其总全球暖化影响为零,因为其为工业生产之废弃气体,目前全世界均利用过剩的CO2作不同的应用如制作可口可乐与其它碳酸饮料,或者是作为冷冻与热泵系统的冷媒。尤其是应用在当氨气与碳氢化合物之毒性与可燃性为主要问题时,CO2为不错的天然替代冷媒,其余的问题为证明其系统之能源效率与成本能维持在可接受之程度。目前许多理论与实验室正积极在研究发展,以CO2作为工作流体的不同热泵系统,实验证明CO2可以成功地作为热泵系统的工作流体,若系统设计得当的话其性能具竞争性。在应用领域方面,本文在仿真方验获得不错的结果然而实验目前仍无法取得,因此实验方面仍必须在此领域进行,由于自然冷媒具许多益处与展现相当的竞争性,CO2将成为继续取代合成冷媒之新宠儿。 |
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