Laboratory tests of a prototype carbon dioxide ground-source air conditioner
Notice bibliographique
Résumé
Environmental concerns are driving regulations to reduce the use of hydrofluorocarbons (HFCs) with high global warming potential (GWP) as refrigerants in heat pumps. CO2 is an attractive alternative refrigerant because is it 'environmentally friendly' in terms of 'direct' emissions, with GWP = 1, and no ozone depletion potential (ODP). However, CO2 heat pumps generally have a lower efficiency than HFC-based systems, and therefore have higher 'indirect' emissions, related to generating the electricity that powers them. The indirect emissions dwarf the direct emissions for most heating, air-conditioning and refrigeration applications, so it is critical for the equipment to operate with high efficiency. CO2 air-source heat pumps (ASHPs) provide cooling with particularly low efficiency at high ambient temperatures where the CO2 operates in a transcritical cycle. Using CO2 in a ground-source heat pump (GSHP) offers the potential to overcome the low efficiency since a GSHP operates with lower heat-rejection temperature (for cooling), enabling the system to operate some of the time in a more-efficient subcritical cycle. This report details the laboratory tests of a prototype residential liquid-to-air ground-source air conditioner (GSAC) using CO2 as the refrigerant. The tests were performed in an environmental chamber and followed the ISO 13256-1 standard for rating GSHPs. The CO2 GSAC operated either in a subcritical or a transcritical cycle, depending on the entering liquid temperature (ELT). The test results included the coefficient of performance (COP), capacity, sensible heat ratio (SHR), and pressures. The system incorporated a liquid-line/suction-line heat exchanger (LLSL-HX), which was estimated to cause a COP penalty of (0 to 2) % for ELTs ranging (10 to 25) C, and benefit of (0 to 5) % for ELTs ranging (30 to 39) C. The CO2 system was compared to a 'low-cost', commercially-available R410A-based GSHP. With ELTs ranging (10 to 39) C the CO2 system cooling COP ranged (7.3 to 2.4), whereas the R410A system values ranged (6.1 to 3.2). At the 'standard' rating condition (ELT 25 C), the CO2 GSAC cooling COP was 4.14 and the R410A GSHP COP was 4.57. At 'part-load' conditions (ELT 20 C) both systems had a COP of ?4.92. Further effort is needed to increase the CO2 system efficiency at ELTs greater than 20 C, since it underperformed the R410A system in that temperature range.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».