Tveggja þrepa kælihringrás þjöppu notar almennt tvær þjöppur, þ.e. lágþrýstingsþjöppu og háþrýstingsþjöppu.
1.1 Ferlið þar sem kælimiðilsþrýstingur eykst frá uppgufunarþrýstingi til þéttingarþrýstings skiptist í tvö stig.
Fyrsta stigið: Þjappað niður í meðalþrýsting með lágþrýstingsþjöppunni fyrst:
Annað stig: Gasið undir milliþrýstingi er þjappað frekar saman að þéttiþrýstingnum með háþrýstiþjöppunni eftir millikælingu og kæliferlið lýkur með gagnkvæmum hringrás.
Þegar lágt hitastig myndast lækkar millikælir tveggja þrepa þjöppunarkælihringrásarinnar inntakshitastig kælimiðilsins í háþrýstiþjöppunni og lækkar einnig útblásturshitastig sama þjöppu.
Þar sem tveggja þrepa þjöppunarkælihringrásin skiptir öllu kæliferlinu í tvö stig, verður þjöppunarhlutfall hvers stigs mun lægra en í eins þrepa þjöppun, sem dregur úr kröfum um styrk búnaðar og bætir verulega skilvirkni kælihringrásarinnar. Tveggja þrepa þjöppunarkælihringrásin er skipt í millistig heila kælihringrás og millistig ófullkomna kælihringrás í samræmi við mismunandi millistigskælingaraðferðir; ef hún byggist á inngjöfaraðferðinni er hægt að skipta henni í fyrsta stigs inngjöfarhringrás og annars stigs inngjöfarhringrás.
1.2 Tegundir tveggja þrepa þjöppunarkælimiðils
Flest tveggja þrepa þjöppunarkælikerfi nota kæliefni fyrir meðal- og lághitastig. Tilraunir sýna að R448A og R455a eru góðir staðgenglar fyrir R404A hvað varðar orkunýtni. Í samanburði við valkosti við flúorkolefni er CO2, sem umhverfisvænn vinnuvökvi, mögulegur staðgengill fyrir flúorkolefniskæliefni og hefur góða umhverfiseiginleika.
En að skipta út R134a fyrir CO2 mun versna afköst kerfisins, sérstaklega við hærra umhverfishita, þrýstingur CO2 kerfisins er nokkuð hár og krefst sérstakrar meðhöndlunar á lykilhlutum, sérstaklega þjöppunni.
1.3 Hagnýtingarrannsóknir á tveggja þrepa þjöppunarkælingu
Niðurstöður hagræðingarrannsókna á tveggja þrepa þjöppunarkælikerfinu eru nú aðallega eftirfarandi:
(1) Þó að fjöldi röra í millikæli sé aukinn, getur fækkun röra í loftkælinum aukið varmaskiptisvæði millikælisins og dregið úr loftflæði sem stafar af miklum fjölda röra í loftkælinum. Með ofangreindum úrbótum er hægt að lækka inntakshitastig millikælisins um 2°C og á sama tíma tryggja kælingaráhrif loftkælisins.
(2) Haldið tíðni lágþrýstiþjöppunnar stöðugri og breytið tíðni háþrýstiþjöppunnar, þannig að hlutfall gasflutningsrúmmáls háþrýstiþjöppunnar breytist. Þegar uppgufunarhitastigið er stöðugt við -20°C er hámarks COP 3,374 og hámarks gasflutningshlutfallið sem samsvarar COP er 1,819.
(3) Með því að bera saman nokkur algeng CO2 tvíþrepa þjöppunarkælikerfi er niðurstaðan sú að úttakshitastig gaskælisins og skilvirkni lágþrýstiþjöppunnar hafa mikil áhrif á hringrásina við tiltekinn þrýsting, þannig að til að bæta skilvirkni kerfisins er nauðsynlegt að lækka úttakshitastig gaskælisins og velja lágþrýstiþjöppu með mikilli rekstrarhagkvæmni.
Birtingartími: 22. mars 2023