Twee Italiaanse onderzoekers hebben bij het transkritische CO₂-boostersysteem van een supermarkt een verdampingssysteem aan de gaskoeler toegevoegd. 

Recente onderzoeken hebben uitgewezen dat subkoeling bij de uitlaat van gaskoelers in transkritische CO₂-koelsystemen kan zorgen voor aanzienlijke resultaatverbetering. Italiaanse wetenschappers hebben een verdampingssysteem aan de gaskoeler van een transkritisch CO₂-systeem in een supermarkt toegevoegd voor adiabatische koeling. Hierdoor is een kleinere hoeveelheid koudemiddel in de vloeistofontvanger nodig en kan de warmteafvoerdruk worden verlaagd.

Subtropisch klimaat
Het onderzochte systeem staat in een kleine supermarkt in de Noord-Italiaanse stad Modena. De winkel heeft een verkoopoppervlakte van 1.200 m² en is in 2016 gerenoveerd en voorzien van nieuwe gesloten vitrines voor zowel koeling als diepvries. De supermarkt is gelegen in een regio met een vochtig subtropisch klimaat, zodat het koelsysteem het grootste deel van het jaar transkritisch werkt.

Nominaal compressorvermogen
Het transkritisch CO₂-boostersysteem in de betreffende supermarkt heeft een nominaal compressorvermogen van 70,5 kW in de hoge fase en 10,8 kW in de lage fase, bij temperaturen van respectievelijk -10 °C en -35 °C. Een parallelle compressor zorgt voor de verwerking van het flashgas uit de vloeistofontvanger na het eerste expansieventiel. Het koelsysteem is gekoppeld aan het HVAC-systeem.

Subkoeling door omkeerbare warmtepomp
De metingen zijn uitgevoerd op momenten dat adiabatische koeling en indirecte mechanische subkoeling actief waren. Om het numerieke model adequaat te beproeven, is de subkoeling uitgevoerd middels de omkeerbare warmtepomp van de HVAC-installatie. Uit de vergelijking van meerdere systeemmodellen blijkt dat in het Noord-Italiaanse klimaat adiabatische koeling op zich al voor aanzienlijke verbeteringen zorgt, zelfs in vergelijking met koelsystemen met parallelle compressoren waarbij de activeringstemperatuur een invloedrijke variabele is.

Combinatie met parallelle compressie
Nog effectiever blijkt de toepassing van adiabatische koeling in combinatie met parallelle compressie, al is de bijdrage van die laatste maatregel daarbij gering. Ook wanneer naar energiegebruik wordt gekeken, is adiabatische koeling het efficiëntst, terwijl subkoeling door de HVAC-installatie wat ongunstiger blijkt.

 Onderzoekers: Cortella, P. D’Agaro & M.A. Coppola, University of Udine, Italië.
Uit: International Journal of Refrigeration, n° 111 (2020), pp 71-80.