4 puntos clave clave en el sistema transcrítico de CO2

El diseño de un sistema transcrítico de CO2 es un desafío incluso para una empresa como es la nuestra experta en refrigeración industrial y comercial.

La correcta implementación y calidad del equipo no solo depende de la eficiencia, sino también de la seguridad y la rentabilidad de la industria dónde se implante. Al evaluar la viabilidad de este sistema en un proyecto de refrigeración, es conveniente considerar estos 4 puntos clave.

¿Por qué CO2?

No es solo por la preocupación por los gases naturales y su papel en el cuidado del medio ambiente. Las propiedades fisicoquímicas del dióxido de carbono lo convierten en un excelente compuesto para el transporte de calor, por lo que su uso se convierte en beneficioso para todos. Gana eficiencia en refrigeración comercial o industrial, y el planeta ? gana en su conservación.

1. Temperatura y punto crítico de CO2

Antes de trabajar con CO2, es importante conocer sus características:

• La temperatura crítica del CO2 es de aproximadamente 31 ° C.
• La presión crítica, también aproximada, es de 73 bares.

Los sistemas de enfriamiento que basan su operación en este compuesto operan de diferentes maneras como lo hacen por encima o por debajo del punto crítico, que no es más que el punto donde el cambio de fase líquido-vapor se mantiene en equilibrio.

2. Sistema de CO2: ¿transcrítico o subcrítico?

En el uso de CO2 como gas refrigerante, podemos ubicar dos aplicaciones: subcrítica y transcrítica:

• En un sistema subcrítico, la temperatura del CO2 en la etapa isotérmica después de la compresión del fluido está por debajo de la temperatura crítica.
• En los sistemas transcríticos, el CO2 se enfría pero no se condensa en la salida del refrigerador de gas, manteniéndose por encima de la temperatura crítica.

3. La presión en los sistemas transcríticos de CO2.

Los sistemas transcríticos, como los sistemas subcríticos, evaporan CO2 por debajo de su punto crítico. Sin embargo, en estos sistemas, la descarga de presión del compresor es muy alta (superior a 1069 psia / 73.7 Bar) y superior al punto crítico, donde existe CO2 sin una distinción clara entre el estado líquido y el gaseoso. Esto da como resultado la «transformación» del CO2 en una especie de vapor nebuloso, más denso que el estado gaseoso.

En consecuencia, el fluido sobrecalentado debe enfriarse constantemente en un refrigerador de gas, en lugar de enfriarlo y condensarlo en líquido, como en un ciclo subcrítico. El fluido comprimido y enfriado recibe una reducción de presión por debajo del punto crítico donde una parte del fluido se condensa en líquido para ser alimentado al evaporador.

4. Ciclo: de transcrítico a subcrítico

Si el disipador de calor del gas está suficientemente frío, el ciclo podría ser transitorio a subcrítico y luego, la condensación de una cierta parte del fluido en líquido podría ocurrir en el enfriador de gas. Esto no causa ningún problema operativo si la válvula reguladora de presión en la salida del enfriador se controla adecuadamente.

5. Ciclo transcrítico e intercambio de calor con el exterior.

También puede hacer un ciclo de CO2 que intercambia calor con el exterior. En este caso es un ciclo transcrítico, como en ciertos períodos del año donde la temperatura exterior está cerca o alrededor de 31.1 ° C.

La siguiente figura muestra una etapa simplificada de una etapa para un circuito de enfriamiento transcrítico superpuesto en un diagrama de presión-entalpía. El calor del refrigerador de gas se rechaza a un disipador de calor a una temperatura más alta que la temperatura crítica.

¿Interesado en ampliar la información? Puede contactar con nuestro departamento de ingeniería y desarrollo de instalaciones de refrigeración comercial e industrial.