HLADIVA - Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko

Termodinamični pregled mešanic hladiv z nizkim potencialom globalnega segrevanja za mikro parno-kompresijske hladilnike in toplotne črpalke

admin — Tue, 14 Jul 2026 18:16:25 +0000

Z naraščanjem povpraševanja po visokozmogljivi mikroelektroniki in močnostni elektroniki postajajo mikro parno-kompresijski hladilni sistemi (VCR) in parno-kompresijske toplotne črpalke (VCHP) ključne tehnologije za aktivno ogrevanje in hlajenje. Vendar postopno opuščanje fluoriranih ogljikovodikovih hladiv v skladu z mednarodnimi okoljskimi predpisi zahteva opredelitev alternativ z nizkim potencialom globalnega segrevanja, ki so posebej optimizirane za specifične omejitve, kot sta omejena prostornina kompresorja in majhna polnitev hladiva.

Ta študija predstavlja celovit in sistematičen termodinamični pregled približno 30.000 mešanic hladiv, vključno s čistimi snovmi ter binarnimi in ternarnimi zmesmi, in je usmerjena v tri ključne scenarije uporabe: gospodinjske in komercialne mikro-naprave, osebne hladilne sisteme za zahtevna okolja ter toplotne črpalke za klimatizacijo potniške kabine in toplotno upravljanje baterij električnih vozil. Z večkriterijskim pristopom odločanja, ki temelji na metodi razvrščanja glede na podobnost z idealno rešitvijo (TOPSIS), sta bila sočasno optimizirana učinkovitost ter grelna in hladilna moč. Optimalni kandidati so bili določeni za štiri praktične scenarije: visoko zmogljivost, varnostno kritične aplikacije z nizko vnetljivostjo (A1), nizkotlačno delovanje ter kombinirani scenarij nizkega tlaka in nevnetljivosti.

Rezultati kažejo, da dodatna kompleksnost ternarnih zmesi pri aplikacijah na mikro ravni ne zagotavlja pomembne termodinamične prednosti v primerjavi s preprostejšimi binarnimi zmesmi. Končna priporočila za naslednjo generacijo mikro-VCR/VCHP-sistemov vključujejo: R1270 in R290/RE170 (60/40) % za največjo zmogljivost; R1234yf/R1224yd(Z) (72/28) % za varnostno kritične aplikacije razreda A1; RE170/R600 (65/35) % in R600/R1270 (28/72) % za naravno, nizkotlačno delovanje; ter R1234ze(E)/R1233zd(E) (72/28) % ali R1234ze(E)/R1224yd(Z) (68/32) % za aplikacije s kombiniranimi omejitvami. Študija tako vzpostavlja strukturiran načrt za obvladovanje kompleksnega področja izbire trajnostnih hladiv za mikro-VCR/VCHP-sisteme.

Povezava: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2026.132282

The post Termodinamični pregled mešanic hladiv z nizkim potencialom globalnega segrevanja za mikro parno-kompresijske hladilnike in toplotne črpalke first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

Sejem Chillventa 2024

admin — Tue, 22 Oct 2024 10:55:19 +0000

Med osmim in desetim oktobrom, je v Nurembergu potekal mednarodni sejem za hladilne tehnologije Chillventa, na katerem so se zbrala vodilna podjetja na področju hlajenja, kot so Bitzer, Danfoss, Carel,…

Predstavljeni so bili napredki v razvoju kompresorjev (predvsem tistih s CO2 hladivom), prenosnikov toplote, PCM materialov ter še mnogo drugega, med njimi tudi magnetokalorični in elektrokalorični hladilnik. Sejma se je udeležil član našega laboratorija Jakob Perne.

Udeležba na sejmu je predstavljala odlično priložnost za vpogled v industrijski razvoj tega področja.

Hvala vsem udeležencem in organizatorjem za tako navdihujočo izkušnjo!

The post Sejem Chillventa 2024 first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

Evalvacija primernosti hladiva R450A za zamenjavo hladiva R134a v sušilnih strojih s toplotno črpalko

lahde — Wed, 22 Dec 2021 06:55:00 +0000

V sodelovanju z Gorenjem d.o.o. smo raziskali primernost hladiva R450A kot nadomestnega hladiva za hladivo R134a v sušilnih strojih s toplotno črpalko.

This paper presents the results of an experimental study evaluating R450A as a possible drop-in replacement for R134a in household heat pump tumble dryers. A heat pump installed in a tumble dryer was equipped with pressure and temperature sensors, and electrical power meters. First, the energy consumption according to the IEC 61121 standard was evaluated using R134a. Then the refrigerant was replaced with R450A and a new optimal charge was determined. The tumble dryer performance was then evaluated again and compared with the previous results. It was found that R450A is a suitable drop-in replacement for R134a in heat pump tumble dryers. The total energy consumption of the tumble dryer decreased by 3.7% and several other benefits such as a better utilized evaporator, and a lower refrigerant temperature at the compressor outlet were observed. Additionally, the refrigerant charge CO₂ equivalent was reduced by more than 50%. However, the duration of the drying cycle increased by 4.2%, due to a slightly lower condensing temperature in the heat pump.

The post Evalvacija primernosti hladiva R450A za zamenjavo hladiva R134a v sušilnih strojih s toplotno črpalko first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

Dvofazni tokovni vzorci v adiabatnem toku hladiva skozi kapilarne cevi

lahde — Wed, 08 Apr 2020 06:29:55 +0000

V znanstveni reviji o hlajenju (International Journal of Refrigeration) smo objavili članek, ki opisuje tokovne režime v dvofaznem toku hladiva R600a skozi kapilaro gospodinjskega hladilnika. Nekaj odsekov iz vizualizacije lahko pogledate v spodnjem videu. Članek je dostopen v bazi, prvih 50 dni od objave pa še brezplačno na tej povezavi.

Izvleček: This paper presents the results of an experimental study of the flow visualization of the refrigerant R600a through a capillary tube with an internal diameter of 0.8 mm made from an FEP (fluorinated ethylene propylene) polymer that was installed in a small-scale vapor-compression refrigeration system. The main purpose of the study was to determine the flow patterns of the refrigerant flow in capillary tubes under different operating conditions and to verify whether the results obtained using an FEP tube are representative for the flow of a refrigerant in copper capillary tubes. The results of the study revealed that the two-phase refrigerant flow in the FEP capillary tubes consists predominantly of a heterogenous flow composed of slugs, which continuously expand downstream. It was also found that at higher inlet pressures the frequency at which the vapor inception occurs is higher than at lower pressures. In addition, an experimental study of the effect of local or global imperfections on the inner surface of the FEP tube was performed. In some cases, the imperfections increased the number of vapor bubble inception points, which caused a homogenization of the two-phase flow.

The post Dvofazni tokovni vzorci v adiabatnem toku hladiva skozi kapilarne cevi first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

Hladiva

lahde — Tue, 05 Mar 2019 18:27:32 +0000

Hladilno sredstvo se uporablja v hladilni napravi za prenos toplote z nižjega temperaturnega nivoja na višji temperaturni nivo. Večina hladilnih sredstev je podvržena faznim spremembam med sprejemom toplote (izparevanje) in oddajanjem toplote (kondenzacija). Zaradi številnih okoljskih vprašanj, kot so tanjšanje ozonskega plašča (vpliv ovrednoten s parametrom ODP (en. Ozone Depletion Potential)) ter globalnega segrevanja (vpliv ovrednoten s parametrom GWP (en. Global Warming Potential)) in njihove tehnične primernosti, je izbor primernega hladilnega sredstva v zadnjem času postal eno najpomembnejših vprašanj.

Glede na kemijsko sestavo hladilnih sredstev lahko hladilna sredstva razdelimo v štiri glavne skupine:

klorofluoroogljikovodiki CFC; nereaktivna hladiva z nizkim vreliščem, cenovno ugodna, enostavna za shranjevanje in nevnetljiva. Zaradi vsebnosti fluora spadajo med toplogredne pline, ki tanjšajo ozonski plašč oz. so nevarni za okolje. Leta 1994 je večina držav že prenehala proizvajati CFC in do leta 2020 bi morale države v razvoju že odpraviti vse zaloge CFC. Primeri CFC so: R11, R12 in R115.

hidro klorofluoroogljikovodiki – HCFC; trenutno se uporabljajo kot nadomestilo za CFC, saj je vpliv na ozon bistveno manjši. Kljub manjšemu vplivu na ozon se tudi ta hladiva postopoma ukinjajo. Poleg tega imajo HCFC za posledico kopičenja klora v ozračju. Primeri HCFC so: R22, R123 in R124.

hidro fluoroogljiki – HFC; zaradi manjšega vpliva na ozon so dobro nadomestilo za CFC in HCFC. Na žalost pa imajo velik potencial globalnega segrevanja. Primeri so: R32, R125, R134a, R404A, R407C, R410A, R507A in R508B. V večini hladilnih naprav danes se nahaja R134a.

naravna hladilna sredstva; kot samo ime predstavlja se nahajajo v okolju in niso umetno ustvarjena, kot predhodno omenjena hladiva. Primeri naravnih hladilnih sredstev so ogljikovodiki (HC: R290 in R600), amoniak (R717), ogljikov dioksid (R744) in voda.

The post Hladiva first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.