CO2 (R744) ဟာ high suction pressure and gas density ရှိတဲ့အတွက် ကောင်းမွန်တဲ့ evaporator performance ကို ရရှိစေတယ်။ Higher gas density ရှိတယ် ဆိုတာကို Danfoss ရဲ့ Refrigerant Slider App, Bitzer ရဲ့ Refrigerant Ruler App လို ဟာမျိုးတွေမှာ ကြည့်ရင် မသိနိုင်ပဲ refrigerant properties တွေကို နှိုင်းယှဉ် ဖော်ပြထားတဲ့ Table တွေကို ကြည့်မှသာ ရှင်းရှင်းလင်းလင်း တွေ့မြင်နိုင်မှာ ဖြစ်တယ်။
ယခင် အပိုင်း(၁) တွင် ဖော်ပြခဲ့သလို refrigerant ရဲ့ critical point အထက်မှာ heat rejection (condensing here) ပြုလုပ်တယ်ဆိုရင် ဒီ system ကို Transcritical system လို့ ခေါ်ပါတယ်။
Temperature level နှစ်ခု ရှိတဲ့အတွက် low stage နဲ့ medium stage နှစ်ခု ပါဝင်တဲ့ compressor နှစ်လုံးကို အသုံးပြုထားတယ် ဆိုရင် Booster system (သို့) 2-stage system လို့ ခေါ်ပါတယ်။
Cascade system မှာဆိုရင် R744 ဟာ အမြဲတမ်း low stage refrigerant ဖြစ်ပြီး high stage အတွက် HFC or HC refrigerant ကို အသုံးပြုထားပါက hybrid cascade system ဟု ခေါ်သည်။ Low stage သာမက high stage တွင်ပါ R744 ကို အသုံးပြုထားသော system လဲ ရှိပြီး ထိုအခါမျိုးတွင် low stage သည် subcritical system ဖြစ်ပြီး high stage သည် transcritical system ဖြစ်သည်။
ဖော်ပြထားသော diagram သည် simple, single stage transcritical system တစ်ခု၏ ပုံဖြစ်သည်။ Conventional system များနှင့် ကွာခြားမှု မှာ condenser ဟူ၍ မပါရှိပဲ gas cooler ဟုသာ ပါသည်။ Compressor discharge မှ ထွက်လာသော refrigerant vapor သည် gas cooler ၌ အပူဖယ်ထုတ်ခြင်း ခံရသည့် အတွက် refrigerant temperature ကျဆင်းသွားသည်။ သို့သော် အဆိုပါ process သည် critical point အထက်တွင် ဖြစ်သောကြောင့် refrigerant သည် အပူဖယ်ထုတ်ခြင်း ခံရသော်လည်း condense မဖြစ်ပေ။ ထို့နောက် refrigerant သည် expansion valve ကို ဖြတ်သည့်အခါ pressure ကျဆင်းသွားပြီး critical point ၏ အောက်သို့ ရောက်သည်အထိ pressure ကျဆင်းသွားသည့်အခါ condense ဖြစ်သည်။ ထို့နောက် evaporating pressure အထိ ထပ်မံကျဆင်းပြီး saturated refrigerant သည် evaporator သို့ ဝင်ရောက်သွားပြီး evaporate ဖြစ်သည်။ ထို့နောက် ထုံးစံအတိုင်း superheated vapor အနေနှင့် compressor သို့ ပြန်သွားသည်။
ဤ system ၌ အောက်ပါ အချက်များကို မှတ်ဖို့ လိုသည်။
- Gas cooler အထွက် refrigerant temperature သည် gas cooler size အပေါ်တွင် မူတည်သည်။
- Gas cooler အတွင်း၌ refrigerant pressure သည် system အတွင်းရှိ refrigerant ပမာဏ နှင့် ambient temperature (air-cooled) အပေါ်တွင် မူတည်သည်။
ဤ system ၏ အားနည်းချက်မှာ capacity နှင့် efficiency သည် အထက်ပါ နှစ်ချက် အပေါ်တွင် မူတည်ပြီး သိသာထင်ရှားစွာ ပြောင်းလဲနေတာပဲ ဖြစ်သည်။ Air-cooled heat exchanger (gas cooler here) ဆိုလျင် ပိုသိသာသည်။
Conditions (3) ခုကို P-H diagram ပေါ်တွင် တွင်၍ လေ့လာကြည့်မည် ဆိုပါက အောက်ပါအတိုင်း တွေ့ရမည် ဖြစ်သည်။
Conventional ဖြစ်သည့် subcritical system တွင် compressor discharge pressure (သို့) condensing pressure ကျဆင်းပါက cooling capacity တက်လာပြီး transcritical system တွင် တော့ ပြောင်းပြန် ဖြစ်နေတာကို တွေ့ရမှာ ဖြစ်သည်။
ပုံတွင် ကြည့်ပါက gs cooler discharge temperature သည် 104°F (40°C) ဖြစ်သည်။ ၎င်း exit temperature သည် condenser exit temperature ကဲ့သို့ပင် gas cooler size နှင့် heat exchange လုပ်မည့် air temp. in အပေါ်တွင် မူတည်သည်။ Condenser တွင်တော့ condenser size နှင့် air temp. in (air-cooled condenser) အပေါ်တွင် မူတည်သည်။
Conventional system (subcritical system) နှင့် မည်ကဲ့သို့ ကွာသလဲ ဆိုတာကို any other refrigerant ၏ PH diagram ကို ယူ၍ compare ကိုယ့်ဟာကို လုပ်ကြည့်ပါက တွေ့လိမ့်မည်။
Compressor ကို ပေးရမယ့် input power ဟာ discharge temp. နိမ့်ရင် ပိုနည်းတာက conventional system တွေ အတိုင်း ဖြစ်တာကို တွေ့ရပါလိမ့်မယ်။ ဒါပေမယ့် P-H chart ကို ကြည့်လိုက်ရင် သိသာတာ ကတော့ compressor input power နဲ့ cooling capacity ဟာ တိုက်ရိုက် အချိုးမကျတာပါပဲ။
Condition-1 နဲ့ condition-2 ကို ကြည့်မယ်ဆိုရင် head pressure အနည်းငယ် ပိုသွားတာနဲ့ cooling capacity ဟာ အများကြီး တက်သွားတာကို တွေ့ရမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ ထို့အတွက် compressor power input အနည်းငယ်သာ တိုးပေးရတာကို တွေ့ရပါတယ်။
Condition-2 နဲ့ condition-3 ကို ကြည့်မယ်ဆိုရင် head pressure ခပ်များများ တင်လိုက်လို့ cooling capacity တက်လာပေမယ့် compressor ကို ပေးရတဲ့ input power က ပိုများတာကို တွေ့ရပါလိမ့်မယ်။
ဒါလေးတွေကတော့ CO2 system ရဲ့ ထူးခြားချက်တွေ ဖြစ်ပါတယ်။
Source: Commercial CO2 refrigeration Systems (Emerson)
