New refrigerants for vapour compression refrigeration and heat pump systems
Tid: Ti 2019-09-24 kl 13.00
Plats: F3, Lindstedtsvägen 26, Stockholm (English)
Ämnesområde: Energiteknik
Respondent: Pavel Makhnatch , Tillämpad termodynamik och kylteknik
Opponent: Associate professor Angelo Maiorino, Department of Industrial Engineering DIIN, University of Salerno
Handledare: Professor Rahmatollah Khodabandeh, Tillämpad termodynamik och kylteknik
Abstract
Med tanke på det globala åtagandet att minska effekterna av fluorerade gaser på klimatet och regler som styr deras användning i Europeiska unionen (EU), undersöker denna avhandling nya köldmedier som nyligen har föreslagits för att möta kraven från kylindustrin i EU, och som måste uppfylla lagstiftningskraven i F-gas förordningen och underlätta att Parisavtalets mål uppfylls.
Lagkraven i EU har intensifierat utvecklingen av köldmedier med reducerad GWP. Nya köldmedier har identifierats i form av sex nya ämnen och 40 nya köldmedieblandningar som har lagts till ANSI/ASHRAE 34-standarden efter det att förslaget till F-gasförordningen publicerats.
Nya köldmedier har analyserats i teoretisk jämförelse med de ofta använda fluorerade köldmedierna R134a, R404A och R410A. Medan nya köldmedier ger en variation i driftsparametrar när de används i ett kyl-, luftkonditionerings- eller värmepumpssystem, kan inget av de nya köldmedierna anses vara helt designkompatibelt med R134a, R404A eller R410A.
Flera kommersiellt tillgängliga köldmedier har utvärderats vidare i experimentella studier för att analysera deras lämplighet för att ersätta R134a och R404A i befintliga system med avseende på deras termiska egenskaper, krav på komponenternas säkerhet och energieffektivitet. R450A och R513A har analyserats som alternativ till R134a i ett kylsystem med liten kapacitet, och R449A studerades i en retrofit av ett indirekt R404A system i en livsmedelsbutik. Det visades att de analyserade köldmedierna kan ersätta befintliga HFC:er i de analyserade systemen, men variationen i energiprestanda och huvuddriftparametrar bör beaktas när man överväger en sådan ersättning.
LCCP-analys har använts för att analysera den totala klimatpåverkan av ett värmepumpsystem med köldmedier med olika GWP-värden. Det visades att den största klimatpåverkan från ett RACHP-system beror på indirekta utsläpp relaterade till energianvändning. Således är det nödvändigt att redovisa och ta hänsyn till den totala klimatpåverkan av RACHP-system för att uppfylla målen i Parisavtalet. Det är möjligt att underlätta en jämförande LCCP-analys genom att ta itu med osäkerheterna i inmatningsdata.