Il est primordial de choisir un compresseur de CO2 de haute qualité. Un compresseur adapté vous permettra d'obtenir un produit de qualité optimale et, par conséquent, une meilleure rentabilité.
Points forts:
Principe du compresseur de CO2
Principales caractéristiques des compresseurs de CO2
Application idéale pour les compresseurs de CO2
Principe du compresseur de CO2
Parmi les industries utilisant des compresseurs, on trouve des secteurs aussi variés que la mécanique, l'automobile, l'électronique, l'énergie électrique, la métallurgie, l'exploitation minière, la construction, les matériaux de construction, le pétrole, la chimie, la pétrochimie, le textile, la protection de l'environnement, la défense et bien d'autres domaines industriels et civils. L'air comprimé est essentiel à tous les secteurs de la production et à tous les aspects de la vie quotidienne. Il constitue une source d'énergie cruciale pour les produits industriels et est considéré comme un élément vital à leur fabrication.
Il existe de nombreux types de compresseurs d'air, que l'on peut classer en trois catégories selon leur mode de fonctionnement : volumétriques, dynamiques (ou turbocompresseurs) et thermiques. Dans les compresseurs volumétriques, l'augmentation de pression est obtenue par compression directe du volume de gaz. Dans un compresseur motorisé, la roue tourne à grande vitesse pour accroître la pression et la vitesse du gaz ; une partie de cette vitesse est ensuite convertie en énergie pour augmenter la pression du gaz. L'imprimante thermique à jet d'air utilise un jet de gaz ou de vapeur à haute vitesse pour propulser le gaz entrant, lequel est ensuite converti en énergie de pression grâce à la vitesse du mélange diffusé.
Principales caractéristiques des compresseurs de CO2
Comparativement aux compresseurs frigorifiques classiques, les compresseurs à CO2 présentent une pression de service élevée, une pression différentielle importante, un faible taux de compression, un volume réduit, un poids léger, une difficulté de contrôle du jeu des pièces mobiles et des problèmes de lubrification. De ce fait, la recherche et le développement de compresseurs à dioxyde de carbone ont toujours constitué un enjeu majeur du développement des technologies frigorifiques. Divers instituts de recherche et entreprises d'équipements frigorifiques, tant en Chine qu'à l'étranger, ont développé différents types de compresseurs. Compte tenu des avantages environnementaux du CO2 pour les applications de climatisation automobile, des compresseurs à CO2 destinés à la climatisation automobile ont également fait l'objet d'études et de développements menés par diverses entreprises du secteur du froid et de l'automobile.
Application idéale pour les compresseurs de CO2
1. Dans le domaine de la climatisation automobile, le système fonctionne actuellement en régime transcritique. Sa pression de service est élevée, mais son taux de compression faible, ce qui confère au compresseur un rendement relatif élevé. Grâce à l'excellent transfert de chaleur et aux propriétés thermodynamiques du fluide supercritique, son efficacité en tant qu'échangeur de chaleur est également très élevée. Ceci rend le système de climatisation plus écoénergétique et compétitif par rapport aux fluides frigorigènes conventionnels (tels que le R12, le R22, etc.) et aux autres alternatives existantes (R134a, R410A, etc.). Pour le développement des véhicules électriques, les caractéristiques des pompes à chaleur au dioxyde de carbone permettent également de résoudre le problème du chauffage insuffisant des véhicules en hiver, inhérent aux systèmes de climatisation actuels. De nombreuses études expérimentales ont démontré que le cycle transcritique du CO2 pour la climatisation automobile présente non seulement des avantages environnementaux, mais aussi une efficacité globale.
2. Appliqué à diverses pompes à chaleur, notamment aux chauffe-eau thermodynamiques. Dans ce cas, le système de pompe à chaleur fonctionne également en régime transcritique, et les avantages du compresseur et de l'échangeur de chaleur sont conservés. Le principal changement réside dans l'utilisation du CO₂ comme gaz de refroidissement pour le chauffage de l'eau, ce qui améliore l'efficacité de la pompe à chaleur et lui permet de concurrencer les fluides frigorigènes conventionnels (R134a, R410A, etc.). L'étude de la pompe à chaleur au CO₂ permet non seulement de réduire les émissions de CO₂, mais aussi d'obtenir des pompes à chaleur performantes et offrant de larges perspectives d'application et de développement.
3. Application dans un système de réfrigération en cascade. Dans ce cas, le CO₂ est utilisé comme fluide frigorigène basse température, tandis que le NH₃ ou le R290 sont utilisés comme fluides frigorigènes haute température. Comparé à d'autres fluides frigorigènes cryogéniques, le CO₂ présente, même à basse température, une très faible viscosité, d'excellentes performances de transfert thermique et un pouvoir de congélation considérable.
Actuellement en Chine, les systèmes de réfrigération en cascade NH3/CO2, utilisant le NH3 comme réfrigérant et le CO2 comme fluide caloporteur, sont largement utilisés dans les domaines de la logistique, de la transformation de la volaille, de la fabrication de glace, du conditionnement des ingrédients et des produits aquatiques.
Date de publication : 28 janvier 2022