कार्बन डाइऑक्साइड और पारंपरिक रेफ्रिजरेंट की तुलना और उनके लाभ

कार्बन डाइऑक्साइड एयर कंडीशनर की प्रशीतन क्षमता आम तौर पर समान कार्यशील परिस्थितियों में सामान्य रेफ्रिजरेंट सिस्टम की तुलना में कम होती है, और यह काफी कम होती है। क्या वास्तव में हीटिंग क्षमता अधिक कुशल हो सकती है, यह संदिग्ध है। मैंने यह कथन कई जगहों पर देखा है, लेकिन मुझे नहीं लगता कि इस पर कोई आम सहमति बनी है, और न ही मैंने कोई ठोस तुलनात्मक अध्ययन देखा है। मुझे ऐसा कोई भी व्यक्ति नहीं दिखता जो कार्बन डाइऑक्साइड और सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले रेफ्रिजरेंट की तुलना करने के लिए यथासंभव समान सिस्टम और घटकों का उपयोग कर रहा हो। यदि आप विशिष्ट सिस्टम और घटक चयन की तुलना किए बिना ही विभिन्न शोध समूहों के दक्षता परिणामों की तुलना करते हैं, तो तुलनात्मक परिणाम बहुत सार्थक नहीं होते।

तापन की दक्षता सामान्य रेफ्रिजरेंट की दक्षता के करीब है, जबकि शीतलन की दक्षता उतनी नहीं है। कम तापमान की स्थिति में यह सामान्य रेफ्रिजरेंट से बेहतर प्रदर्शन करता है या सामान्य रेफ्रिजरेंट से अधिक तापमान प्रदान कर सकता है। मुझे लगता है कि ये कथन अपेक्षाकृत अधिक विश्वसनीय हैं।

एयर कंडीशनर/हीट पंप के कार्यशील द्रव के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड के लाभ:

1. उच्च दबाव और उच्च घनत्व के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड प्रणाली समान शीतलन और तापन क्षमता आवश्यकताओं के साथ अधिक कॉम्पैक्ट और हल्की (वाहनों के लिए उपयुक्त) हो सकती है।

2. कम श्यानता गुणांक और कम प्रवाह हानि।

3. बेहतर ऊष्मा स्थानांतरण क्षमता।

4. समान कार्य परिस्थितियों में, कंप्रेसर का संपीड़न अनुपात कम होता है, और कंप्रेसर की दक्षता अधिक होती है; यह हीट पंप की कम तापमान वाली कार्य परिस्थितियों में लाभ दिखा सकता है।

5. कंप्रेसर के आउटलेट पर उच्च तापमान (जो 100 डिग्री से अधिक हो सकता है, जो अधिकतर मामलों में ठीक नहीं है) का उपयोग कुछ ऐसे कार्यों के लिए किया जा सकता है जो पारंपरिक रेफ्रिजरेंट चक्रों द्वारा नहीं किए जा सकते। इसमें कार की खिड़कियों या हीट एक्सचेंजर को तेजी से डीफ्रॉस्ट करना शामिल हो सकता है। उच्च तापमान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों (वॉटर हीटर) में भी इसके लाभ देखे जा सकते हैं।

6. अत्यंत कम तापमान की स्थितियों में, सामान्य रेफ्रिजरेंट के निम्न-दबाव पक्ष का संतृप्ति दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम होगा, जिससे हवा सिस्टम में प्रवेश कर सकती है, लेकिन उच्च दबाव के कारण कार्बन डाइऑक्साइड प्रवेश नहीं कर पाएगी; यह हीट पंप अनुप्रयोगों में भी एक संभावित लाभ है।

7. आंतरिक ऊष्मा विनिमयकर्ता (IHX) और इजेक्टर (ejector) का उपयोग करके विस्तार कार्य की पुनः प्राप्ति से दक्षता में और सुधार किया जा सकता है। IHX शायद महंगा न हो, लेकिन इजेक्टर महंगा होता है।

8. कार्बन डाइऑक्साइड ट्रांसक्रिटिकल चक्र के उच्च दबाव वाले हिस्से में तापमान में होने वाला उतार-चढ़ाव अपने आप में कोई अच्छी बात नहीं है, लेकिन जिन अनुप्रयोगों में तापमान में बड़े बदलाव की आवश्यकता होती है (जैसे वॉटर हीटर), उनमें यदि यह पारंपरिक रेफ्रिजरेंट के साथ मेल खाता है, तो तापमान में होने वाले इस उतार-चढ़ाव से होने वाली दक्षता हानि अपेक्षाकृत कम होती है, और विशिष्ट अनुप्रयोगों में यह कार्बन डाइऑक्साइड हीट पंप की दक्षता को पारंपरिक रेफ्रिजरेंट के बराबर या उससे भी अधिक तक पहुंचाने में सहायक हो सकता है।