J.S. (2003) 83 (4) ISSN

Transcript

1 Fleming, J.S. (2003) Carbon dioxide as the working fluid in heating and/or cooling systems. Bulletin of the International Institute of Refrigeration, 83 (4). pp ISSN , This version is available at Strathprints is designed to allow users to access the research output of the University of Strathclyde. Unless otherwise explicitly stated on the manuscript, Copyright and Moral Rights for the papers on this site are retained by the individual authors and/or other copyright owners. Please check the manuscript for details of any other licences that may have been applied. You may not engage in further distribution of the material for any profitmaking activities or any commercial gain. You may freely distribute both the url ( and the content of this paper for research or private study, educational, or not-for-profit purposes without prior permission or charge. Any correspondence concerning this service should be sent to the Strathprints administrator: The Strathprints institutional repository ( is a digital archive of University of Strathclyde research outputs. It has been developed to disseminate open access research outputs, expose data about those outputs, and enable the management and persistent access to Strathclyde's intellectual output.

2 Dρ ϑοην Φλεmινγ ισ α Ρεαδερ ιν τηε Dεπαρτmεντ οφ Μεχηανιχαλ Ενγινεερινγ ατ τηε Υνιϖερσιτψ οφ Στρατηχλψδε. Ηε ηασ πυβλισηεδ ωορκ ον χοmπρεσσορ ϖαλϖε δψναmιχσ, mατηεmατιχαλ mοδελλινγ οφ τηε ωορκινγ προχεσσ οφ τωιν σχρεω χοmπρεσσορσ, ρεφριγεραντ βλενδσ, βλενδ οιλ βεηαϖιουρ ανδ ισ νοω ωορκινγ ον ΧΟ 2 χοmπρεσσορσ. ασ α ρεφριγεραντ/ηεατ πυmπ φλυιδ ιν σψστεmσ εmπλοψινγ ρεχιπροχατινγ χοmπρεσσορσ. Χαρβον Dιοξιδε ασ τηε Wορκινγ Φλυιδ ιν Ηεατινγ ανδ/ορ Χοολινγ Σψστεmσ βψ ϑοην Φλεmινγ Dεπαρτmεντ οφ Μεχηανιχαλ Ενγινεερινγ Υνιϖερσιτψ οφ Στρατηχλψδε Γλασγοω Γ1 1Ξϑ Σχοτλανδ, ΥΚ ΣΥΜΜΑΡΨ Τηε λαστ αρτιχλε ρεϖιεωινγ τηε ποσιτιον οφ χαρβον διοξιδε ασ α ρεφριγερατιον/αιρ χονδιτιονινγ/ηεατ πυmπ φλυιδ αππεαρεδ ιν τηε Βυλλετιν οφ τηε ΙΙΡ ιν Ιν ιτ, α ϖαστ ρεσεαρχη αχτιϖιτψ ωασ ρεπορτεδ (124 παπερσ) βυτ χοmβινεδ, ατ τηατ τιmε, ωιτη α σmαλλ λεϖελ οφ mαρκετ πλαχε αππλιχατιον. Τηε ρεσεαρχη αχτιϖιτψ, τηεν ασ νοω, ηασ βεεν προϖοκεδ βψ φεαρ ενγενδερεδ βψ τηε Μοντρεαλ ανδ Κψοτο Προτοχολσ τηατ τηε σψντηετιχ ΗΦΧ ρεφριγεραντσ mαψ βε mαδε διφφιχυλτ ορ ιmποσσιβλε το οβταιν βψ λεγισλατιον. Εϖεν ιν τηε ΥΣ, ωηερε υσε οφ ΗΦΧ ρεφριγεραντσ ισ λεσσ ρεστριχτεδ τηαν ιν χερταιν Ευροπεαν χουντριεσ, χαρβον διοξιδε ρεσεαρχη ηασ βεεν ϖιγορουσ ανδ οφ ηιγη θυαλιτψ τηουγη σmαλλ ιν ϖολυmε φορ α λαργε εχονοmψ. Ηοωεϖερ, ιν τηε λαστ φουρ ψεαρσ τηε ινχρεασε ιν τηε πραχτιχαλ υσε οφ χαρβον διοξιδε ηασ βεεν σmαλλ, ρελατιϖε το τηε σιζε οφ τηε ηεατινγ/χοολινγ mαρκετ ωορλδωιδε. Φουρ ψεαρσ αγο ονλψ ονε αππλιχατιον οφ χαρβον διοξιδε ηαδ αχηιεϖεδ mαρκετ αχχεπτανχε: χαρβον διοξιδε ασ α ϖολατιλε σεχονδαρψ φλυιδ υσεδ mαινλψ φορ συπερmαρκετ αππλιχατιον. Σινχε τηεν, τηρεε mορε ηαϖε βεεν αδδεδ: χαρβον διοξιδε/αmmονια χασχαδε σψστεmσ φορ ινδυστριαλ αππλιχατιονσ, σmαλλ σχαλε ωατερ ηεατινγ ανδ ϖεηιχλε αιρ χονδιτιονινγ ιν Τοψοτα σ φυελ χελλ ηψβριδ ϖεηιχλε. Ιτ ισ ωελλ κνοων τηατ τηε λαργε ϖολυmε αυτοmοβιλε mανυφαχτυρερσ αρε αχτιϖελψ ωορκινγ ον χαρβον διοξιδε αιρ χονδιτιονινγ σψστεmσ φορ τηειρ ϖεηιχλεσ α ϖερψ λαργε mαρκετ ωηιχη το δατε ισ σερϖεδ πρινχιπαλλψ βψ σψντηετιχ φλυιδσ. Αν αχαδεmιχ mοδελλινγ στυδψ χονδυχτεδ ιν τηε ΥΣ 2 ρεπορτεδ τηατ φορ αυτοmοβιλε αιρ χονδιτιονινγ Ρ134α ηαδ α σιγνιφιχαντλψ ηιγηερ ΧΟΠ. Ι. ΤΗΕ ΡΕςΙςΑΛ ΟΦ ΧΑΡΒΟΝ DΙΟΞΙDΕ Ασ Κρυσε ετ αλ 1 ποιντεδ ουτ ιν τηε λαστ ΙΙΡ ρεϖιεω αρτιχλε ον χαρβον διοξιδε, χαρβον διοξιδε ωασ ονε οφ τηε εαρλιεστ ρεφριγεραντσ το βε υσεδ ιν τηε περιοδ οφ mοδερν ινδυστριαλ ηιστορψ. Ιτ ανδ οτηερ εαρλψ ρεφριγεραντσ ωερε ρεπλαχεδ βψ τηε mορε χονϖενιεντ ανδ εφφιχιεντ (σψντηεσιζεδ) χηλοροφλυοροχαρβονσ (ΧΦΧσ) βεγιννινγ ιν Wηεν ιτ ωασ δισχοϖερεδ τηατ τηε ΧΦΧσ ωερε χαπαβλε οφ χαυσινγ σεϖερε δαmαγε το τηε οζονε λαψερ, α προτεχτιϖε σηιελδ ϖιταλ το λιφε ον Εαρτη, τηεψ ωερε ρεπλαχεδ (δυρινγ τηε 1990σ) βψ τηε ηψδροφλυοροχαρβονσ (ΗΦΧσ), αλσο σψντηεσιζεδ συβστανχεσ βυτ ζερο ιν οζονε δεπλετιον ποτεντιαλ. Υνφορτυνατελψ, τηεψ αρε νοτ ζερο ιν γλοβαλ ωαρmινγ ποτεντιαλ ωηεν ρελεασεδ ιντο τηε ατmοσπηερε. Χονχερν φορ γλοβαλ ωαρmινγ γρεω δυρινγ τηε 1990σ ανδ φουνδ εξπρεσσιον ιν τηε Κψοτο Προτοχολ οφ 1997, αν ιντερνατιοναλ στατεmεντ οφ ιντεντ το mιτιγατε εmισσιονσ οφ α βασκετ οφ γασεσ αmονγ ωηιχη ωερε τηε ΗΦΧσ. Τηρεε χουντριεσ ναmεδ δατεσ φορ τηε ιντροδυχτιον οφ λεγισλατιον βαννινγ τηε ΗΦΧσ: Αυστρια, Dενmαρκ ανδ Λυξεmβουργ. Τηε Ευροπεαν Υνιον ισ πρεπαρινγ α Dιρεχτιϖε ον φλυορινατεδ γασεσ. Τηε νετ ρεσυλτ ηασ βεεν τηε χρεατιον οφ δουβτ αβουτ τηε λονγ τερm αϖαιλαβιλιτψ οφ ΗΦΧσ. Νο συχχεσσφυλ προφιταβλε βυσινεσσ, ιφ ιτ ισ το ρεmαιν συχχεσσφυλ ανδ προφιταβλε, χαν αφφορδ το βε χαυγητ υνπρεπαρεδ βψ λεγισλατιον, ωηιχη βανσ ορ σεϖερελψ ρεστριχτσ ιτσ υσε οφ α κεψ συβστανχε. Ηενχε τηε δεσιρε το υσε συβστανχεσ ωηιχη αρε ζερο ιν οζονε δεπλετιον ποτεντιαλ ανδ αλσο ζερο ιν διρεχτ γλοβαλ ωαρmινγ ποτεντιαλ. Συσταιναβλε δεϖελοπmεντ ιν τηε ρεφριγερατιον ανδ αιρ χονδιτιονινγ φιελδσ ιmπλιεσ τηε ωειγηινγ υπ οφ

3 οπτιονσ ανδ νοω λαψσ εmπηασισ ον τηε νατυραλ συβστανχεσ αϖαιλαβλε, ναmελψ: αmmονια, τηε ηψδροχαρβονσ, αιρ, ωατερ ανδ χαρβον διοξιδε. Γιϖεν τηε τοξιχ ανδ/ορ φλαmmαβλε νατυρε οφ αmmονια ανδ τηε ηψδροχαρβονσ, τηε ποορ εφφιχιενχψ οφ αιρ ανδ λιmιτεδ ρανγε οφ αππλιχατιονσ οφ ωατερ, mανψ ρεσεαρχη ωορκερσ αρουνδ τηε ωορλδ ηαϖε πιννεδ τηειρ ηοπεσ ον χαρβον διοξιδε, α βενιγν φλυιδ ιφ σιmπλε πρεχαυτιονσ αρε τακεν. ΙΙ. ΧΟΜΠΕΤΙΤΙςΕΝΕΣΣ, ΑΤΤΡΑΧΤΙςΕΝΕΣΣ ΑΝD ΤΗΕ ΑΡΤ ΟΦ ΤΗΕ ΠΟΣΣΙΒΛΕ Α ρεδυχτιον ιν mαν mαδε γλοβαλ ωαρmινγ χαυσεδ βψ ρεφριγερατιον σψστεmσ ισ τηε στατεδ οβϕεχτιϖε οφ τηοσε προποσινγ τηε υσε οφ χαρβον διοξιδε (ανδ/ορ οτηερ νατυραλ ρεφριγεραντσ). Ηενχε ιτ ισ ρεασοναβλε το ασσυmε τηατ χριτιχαλ ασσεσσmεντσ οφ χοmπετινγ σψστεmσ αρε αϖαιλαβλε φροm τηεm βασεδ ον τηε τοταλ οφ αλλ χοντριβυτιονσ το γλοβαλ ωαρmινγ φροm χονχεπτιον τηρουγη χονστρυχτιον ανδ α λιφετιmε οφ οπερατιον το εϖεντυαλ δεχοmmισσιονινγ. Τηε ωελλ κνοων χονχεπτ οφ τοταλ εθυιϖαλεντ ωαρmινγ ιmπαχτ (ΤΕWΙ) αχχουντσ φορ παρτ οφ τηε γρανδ τοταλ, τηε παρτ δεριϖινγ φροm τωο πλαντ εφφεχτσ, ναmελψ ρεφριγεραντ εσχαπε (τηε διρεχτ εφφεχτ) ανδ τηε εσχαπε οφ γρεενηουσε γασεσ ωηιχη ρεσυλτσ φροm τηε πλαντ ενεργψ χονσυmπτιον (τηε ινδιρεχτ εφφεχτ). Γιϖεν τηατ αν αϖεραγε αρουνδ 0.65 κγ οφ χαρβον διοξιδε ισ ρελεασεδ ιντο τηε ατmοσπηερε φορ εϖερψ κwη οφ ενεργψ χονσυmεδ βψ α ρεφριγερατιον πλαντ, ωηετηερ γενερατεδ λοχαλλψ ιν αν ιντερναλ χοmβυστιον ενγινε ορ ρεmοτελψ ιν α ποωερ στατιον, ιτ ισ οβϖιουσ τηατ πλαντ εφφιχιενχψ χαν ινφλυενχε γρεατλψ τηε τοταλ mαν mαδε γλοβαλ ωαρmινγ εφφεχτ. Ιτ ισ ιντερεστινγ το σπεχυλατε ον τηε χονσεθυενχεσ οφ α συδδεν χοmπλετε βαν 3 ον ΗΦΧ ρεφριγεραντσ ατ τηισ σταγε ιν τηε δεϖελοπmεντ οφ χαρβον διοξιδε σψστεmσ. Ιτ ισ θυιτε χλεαρ τηατ mαν mαδε γλοβαλ ωαρmινγ ωουλδ, ατ λεαστ φορ α νυmβερ οφ ψεαρσ, βεχοmε ωορσε δυε το τηε ποορερ εφφιχιενχψ (ανδ ηιγηερ ΤΕWΙ ρατινγ) οφ χαρβον διοξιδε ασ α ρεφριγεραντ φορ mανψ αππλιχατιονσ. Ινδεεδ φορ σοmε αππλιχατιονσ ιτ ισ ποσσιβλε τηατ χαρβον διοξιδε mαψ νεϖερ mατχη ΗΦΧσ ιν ΤΕWΙ σχορε. Αλσο, ωηεν τηε ηιγηερ χοστσ οφ ρυννινγ λεσσ εφφιχιεντ πλαντ βεγαν το βε φελτ, πρεσσυρε ωουλδ γροω φορ φυρτηερ χηανγε, ειτηερ βαχκ το ΗΦΧσ ορ φορ α ρελαξατιον οφ τηε ρεστριχτιονσ ον τηε (φλαmmαβλε) ΗΧσ γιϖεν τηατ τηε ΗΧσ αρε χοmπαραβλε ιν εφφιχιενχψ ωιτη ΗΦΧσ φορ αλmοστ αλλ αππλιχατιονσ φορ ωηιχη ΗΦΧσ αρε χυρρεντλψ υσεδ. ΙΙΙ. DΕςΕΛΟΠΜΕΝΤΣ ΠΡΟΜΟΤΙΝΓ ΤΗΕ ΥΣΕ ΟΦ ΧΑΡΒΟΝ DΙΟΞΙDΕ ΑΣ Α ΡΕΦΡΙΓΕΡΑΝΤ Χο οπερατινγ γρουπσ Αν ιmπορταντ δεϖελοπmεντ οχχυρρεδ ωηεν τηε Ιντερνατιοναλ Ενεργψ Αγενχψ σ Ηεατ Πυmπ Προγραmmε ιντροδυχεδ Αννεξ 27, Σελεχτεδ ισσυεσ ον ΧΟ 2 ασ α ωορκινγ φλυιδ ιν χοmπρεσσιον σψστεmσ ιν Μαρχη Φιϖε χουντριεσ αρε παρτιχιπατινγ: ϑαπαν, ΥΚ, Σωεδεν, ΥΣΑ ανδ Νορωαψ, ωιτη τηε οβϕεχτιϖε οφ ιmπροϖινγ ΧΟ 2 τεχηνολογψ βψ φοχυσινγ ον σελεχτεδ ισσυεσ ασ α mεανσ φορ σηορτενινγ τηε τιmε το mαρκετ. Αλσο ωορτηψ οφ νοτε ισ τηε φουνδατιον οφ α νεω πυβλιχ ρεσεαρχη οργανιζατιον ιν ϑαπαν, τηε Νατιοναλ Ινστιτυτε οφ Αδϖανχεδ Ινδυστριαλ Σχιενχε ανδ Τεχηνολογψ (ΑΙΣΤ). Ιτ βεγαν οπερατιονσ ον Απριλ 1, Τηε φ χεντρε ατ ΑΙΣΤ ωιλλ στυδψ ανδ προποσε νεω αλτερνατιϖε τεχηνολογιεσ το φλυορινατεδ γρεενηουσε γασεσ. Βασεδ ον α γλοβαλ στανδαρδ, α σχιεντιφιχ εϖαλυατιον οφ τηε γρεενηουσε εφφεχτσ ανδ πηψσιχαλ προπερτιεσ οφ φλυορινατεδ χοmπουνδσ ωιλλ βε χονδυχτεδ το σελεχτ τηε βεστ χανδιδατεσ. Το ρεαλισε τηισ ταργετ, νεω φλυορινε χηεmιστρψ ασ ωελλ ασ χοmπυτατιοναλ χηεmιστρψ ωιλλ βε υσεδ, λεαδινγ το πρεφεραβλε mολεχυλαρ στρυχτυρεσ ανδ ρεασοναβλε σψντηετιχ ρουτεσ. 4 Τηισ χηαλλενγεσ τηε ωισδοm αχχεπτεδ ελσεωηερε τηατ νατυραλ φλυιδσ αρε mορε προmισινγ τηαν νεω σψντηετιχ συβστανχεσ. Ηοωεϖερ, ιτ σεεmσ ρεασοναβλε το ασσυmε τηατ σψστεmσ mακινγ υσε οφ νατυραλ φλυιδσ συχη ασ χαρβον διοξιδε ωιλλ αλσο ρεχειϖε αττεντιον. Τηε Χαρβον διοξιδε ιντερεστ γρουπ (κνοων ασ χ διγ) ωηιχη βεγαν ιν Βερν ιν ϑυλψ 2000 ωιτη α mεmβερσηιπ βαρελψ ιντο δουβλε φιγυρεσ, ιν λεσσ τηαν τηρεε ψεαρσ ηασ γροων το α mεmβερσηιπ οφ νεαρλψ 100. Μεετινγσ ηαϖε βεεν ηελδ ιν Λονδον, Βερλιν, Ηαννοϖερ, Ααρηυσ, Απελδοορν ανδ Βεαυϖαισ. Ιτσ οβϕεχτιϖε ισ το προmοτε τηε υσε οφ χαρβον διοξιδε ασ α ρεφριγεραντ ιν ινδυστριαλ σψστεmσ τηρουγη τηε εξχηανγε οφ ινφορmατιον ετχ. Αλτηουγη τηε γρουπ ηασ αχαδεmιχ mεmβερσ, τηειρ νυmβερσ αρε φεω. ςερψ σιγνιφιχαντλψ, mοστ οφ τηε mεmβερσ αρε φροm τηε (Ευροπεαν) mαρκετ σεχτορ, ασ υσερσ, δεσιγνερσ, mανυφαχτυρερσ ορ χοντραχτορσ, νονε οφ ωηοm ισ ωιλλινγ το τακε τηε ρισκ οφ ρελψινγ σολελψ ον σψντηετιχ ρεφριγεραντσ. Μανψ οφ χουρσε βελιεϖε τηατ λονγ τερm ενϖιρονmενταλ βενεφιτσ αρε το βε δεριϖεδ φροm σηιφτινγ το χαρβον διοξιδε ανδ οτηερ νατυραλ φλυιδσ. Τηε mεετινγσ αρε ηελδ ιν πριϖατε ανδ τηε προχεεδινγσ αρε νοτ πυβλισηεδ.

4 Χονφερενχεσ ον νατυραλ ωορκινγ φλυιδσ Κρυσε 1 συmmαριζεδ τηε ωορκ ον χαρβον διοξιδε χαρριεδ ουτ δυρινγ τηε 1990σ, ωορκ τηατ ωασ ινιτιατεδ βψ τηε Μοντρεαλ Προτοχολ οφ 1987 ανδ αχχελερατεδ βψ τηε Κψοτο Προτοχολ οφ Λορεντζεν ιν Τρονδηειm, Νορωαψ mαδε τηε φιρστ πατεντ αππλιχατιον 5 οφ τηε ποστ Μοντρεαλ περιοδ χονχερνινγ τηε υσε οφ χαρβον διοξιδε. Νοτ ονλψ ωερε α συβσταντιαλ νυmβερ οφ παπερσ προδυχεδ δυρινγ τηε 1990σ ανδ ον ιντο τηε 21 στ χεντυρψ βυτ χονφερενχεσ, ωορκσηοπσ ανδ mεετινγσ δεδιχατεδ το νατυραλ φλυιδσ ιν ωηιχη χαρβον διοξιδε φεατυρεδ προmινεντλψ χαmε ιντο βεινγ: οφ παρτιχυλαρ ιmπορτανχε αρε τηε ΙΙΡ χονφερενχεσ ιν Ηαννοϖερ ιν 1994, ιν Ααρηυσ ιν 1996, ιν Οσλο ιν 1998, ιν Λαφαψεττε, Ινδιανα (Πυρδυε) ιν 2000 ανδ ιν Γυανγζηου ιν Νοϖεmβερ Ιν 1998 τηε δεχισιον ωασ mαδε το ναmε χονφερενχεσ ιν τηισ σεριεσ αφτερ Γυσταϖ Λορεντζεν, α πιονεερ ιν τηε υσε οφ χαρβον διοξιδε ασ α ρεφριγεραντ. Dυε το τηε τιmινγ οφ τηε δεχισιον, ονλψ τηε προχεεδινγσ οφ 2000 ανδ 2002 βεαρ ηισ ναmε ιν τηε τιτλε. Τηε 2002 προχεεδινγσ ωερε νοτ αϖαιλαβλε το τηε ωριτερ οφ τηισ παπερ ατ τηε τιmε οφ ωριτινγ. Πυβλισηεδ ωορκ Α ηεαλτηψ πυβλιχατιον ρατε οφ παπερσ ηασ χοντινυεδ σινχε Ενχουραγινγλψ, τηε νυmβερ οφ τηε εξπεριmενταλ στυδιεσ ηασ ινχρεασεδ, νορmαλλψ α γοοδ ινδιχατορ οφ σεριουσνεσσ οφ χοmmιτmεντ. Τηε φοχυσ ον τηε mοστ προmισινγ αππλιχατιονσ ισ νοω σηαρπερ. Τηε ϖαστ mαϕοριτψ οφ τηε ρεχεντ παπερσ ον ΧΟ 2 κνοων το τηισ ωριτερ αρε το βε φουνδ ιν τηε ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Χονφερενχεσ 6, τηε ΙΙΡ Χονγρεσσ οφ , τηε Πυρδυε χονφερενχεσ οφ 2000 ανδ , τηε προχεεδινγσ οφ τηε Ινστιτυτε οφ Ρεφριγερατιον, Λονδον 9 ανδ τηε Ιντερνατιοναλ ϑουρναλ οφ Ρεφριγερατιον. 10 Χλεαρλψ, τηε αρεασ χηοσεν φορ ρεσεαρχη εφφορτ ρεφλεχτ τηε οπινιονσ οφ πυβλισηινγ αυτηορσ ανδ/ορ τηειρ mαναγεmεντ ασ το ωηιχη αρε mοστ προmισινγ. Ιτ ισ υσεφυλ το εξαmινε τηε ρανγε οφ ωορκ ρεπορτεδ βψ Κρυσε 1 ανδ το λοοκ ατ τηε χηανγεσ σινχε τηεν: 1. λαργε ηεατ πυmπσ 2. ΧΟ 2 χασχαδεδ ωιτη οτηερ ρεφριγεραντσ 3. ΧΟ 2 ωιτη σολϖεντσ συχη ασ αχετονε ιν αβσορπτιον χοmπρεσσιον σψστεmσ 4. ΧΟ 2 ασ α χοmπονεντ ιν βλενδσ ε.γ. ΧΟ 2 /Ρ152α, ΧΟ 2 /Ρ134α, ΧΟ 2 /ΗΧ 5. ΧΟ 2 ασ α σεχονδαρψ φλυιδ ιν α συπερmαρκετ 6. χοmmερχιαλ ρεφριγερατιον 7. τρανσχριτιχαλ ηεατ πυmπσ, ηιγη γλιδεσ 8. αυτοmοτιϖε αιρ χονδιτιονινγ 9. ραιλωαψ αιρ χονδιτιονινγ 10. χοολινγ ανδ ηοτ ωατερ προδυχτιον χοmβινεδ 11. χοντρολσ το mαξιmιζε ΧΟΠ 12. διστριχτ ηεατινγ 13. αιρ ηεατινγ 14. δοmεστιχ ωατερ ηεατινγ 15. δοmεστιχ χοmφορτ ηεατ πυmπ 16. χοολινγ οφ ρεεφερ χονταινερσ 17. ηεατ πυmπ φορ τηε φοοδ προχεσσινγ ινδυστριεσ 18. χοmπρεσσορ δεϖελοπmεντ 19. ηεατ εξχηανγερσ (εϖαπορατορσ ανδ γασ χοολερσ) 20. λυβριχαντσ ανδ ΧΟ 2 /λυβριχαντ βεηαϖιουρ Τηερε ισ εϖιδενχε ιν τηε παπερσ πυβλισηεδ σινχε 1998 οφ χοντινυινγ ιντερεστ ιν αλmοστ αλλ 20 αρεασ, τηουγη ιντερεστ ιν 3 ανδ 4 σεεmσ το ηαϖε ωεακενεδ. Τηε βυλκ οφ τηε εφφορτ ισ νοω βεινγ mαδε ιν τωο αρεασ βελιεϖεδ το βε χλοσε το mαρκετ αππλιχατιον: ωατερ ηεατινγ ανδ mοβιλε αιρ χονδιτιονινγ. Αν ιmπρεσσιον οφ τηε γροωτη οφ ιντερεστ ιν χαρβον διοξιδε ασ α ρεφριγεραντ/ηεατ πυmπ φλυιδ mαψ βε δεριϖεδ φροm τηε τοταλ νυmβερ οφ παπερσ ον χαρβον διοξιδε συβmιττεδ το τηε Γυσταϖ Λορεντζεν χονφερενχεσ παπερσ παπερσ παπερσ παπερσ παπερσ Wιτη ρεγαρδ το χοmπρεσσορσ, ηερmετιχ 11, σεmι ηερmετιχ 12, ϖανε 13 ανδ σχρολλσ 14 αλλ ρεχειϖεδ αττεντιον, ωηιχη ισ ενχουραγινγ γιϖεν τηατ τηε εαρλιερ προγρεσσ οφ χαρβον διοξιδε σψστεmσ ωασ ινηιβιτεδ βψ α λαχκ οφ συιταβλε χοmπρεσσορσ. Τηε εξπεριmενταλ τεστινγ οφ διφφερεντ χοmπρεσσορ τψπεσ ωασ ρεπορτεδ βψ ινδυστριαλ ωορκερσ 15,16 ανδ αχαδεmιχσ. 17,18 Ινδυστριαλ χοντριβυτορσ ωερε mοστ προmινεντ ιν ρεπορτινγ εξπεριmενταλ ωορκ ιν λυβριχατιον. Ηεατ τρανσφερ ρεσεαρχη ισ mορε ποπυλαρ ιν υνιϖερσιτιεσ ανδ ιν γοϖερνmεντ λαβορατοριεσ τηαν ιν ινδυστρψ 29 ιφ ϕυδγεmεντ ισ mαδε ον τηε βασισ οφ τηε πρεσεντατιονσ ατ τηε λαργεστ χονφερενχε, τηε 4 τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Χονφερενχε (ατ Πυρδυε ιν 2000). Ηεατ πυmπσ φορ ηιγη τεmπερατυρε ηεατινγ ηαϖε ρεχειϖεδ δεταιλεδ αττεντιον, 30 ασ ηασ α δρψινγ αππλιχατιον 31 ωηιχη ινχλυδεσ δεταιλσ οφ αν εξπεριmενταλ πλαντ. Νεκσ 32 γιϖεσ χονσιδερατιον το σιξ αππλιχατιονσ φορ χαρβον διοξιδε ασ α ηεατ πυmπ φλυιδ.

5 Ις. ΧΑΡΒΟΝ DΙΟΞΙDΕ ΑΣ Α ΡΕΦΡΙΓΕΡΑΝΤ ΙΝ ΤΗΕ ΜΑΡΚΕΤΠΛΑΧΕ Χαρβον διοξιδε ωιλλ βεχοmε ϖιαβλε ασ α ρεφριγεραντ ωηεν ιτ ισ χηοσεν ον α σιγνιφιχαντ σχαλε βψ υσερσ υνδερ νορmαλ mαρκετ χονδιτιονσ. Ατ πρεσεντ ονλψ φουρ αππλιχατιονσ αρε κνοων το τηισ ωριτερ το φαλλ ιντο τηισ χατεγορψ, ναmελψ: 1. Χαρβον διοξιδε ιν χασχαδε ωιτη αmmονια ιν ινδυστριαλ πλαντ Χαρβον διοξιδε ασ α ϖολατιλε σεχονδαρψ ρεφριγεραντ Σmαλλ σχαλε σερϖιχε ωατερ ηεατινγ ιν ϑαπαν 4. Αιρ χονδιτιονινγ ιν Τοψοτα σ φυελ χελλ ηψβριδ ϖεηιχλε (ΦΧΗς). 42 Φουρ ψεαρσ αγο νυmβερ 1 ωασ στιλλ ιν δεϖελοπmεντ βυτ ηασ βεχοmε αχχεπτεδ τεχηνολογψ σινχε τηεν. Νυmβερ 2 βεχαmε εσταβλισηεδ δυρινγ τηε 1990σ. Τοψοτα σ ΦΧΗς ωασ ιντροδυχεδ το τηε mαρκετ ιν Dεχεmβερ 2002 ανδ τηρεε ϑαπανεσε χοmπανιεσ, Dενσο, Σανψο ανδ Dαικιν αρε νοω mαρκετινγ ρεσιδεντιαλ χαρβον διοξιδε ηεατ πυmπ ωατερ ηεατερσ ιν τηε χαπαχιτψ ρανγε φουρ το σιξ κw. Dενσο αρε προδυχινγ mορε τηαν 3000 περ mοντη. 43 ΧΟΝΧΛΥΣΙΟΝΣ Dεσπιτε ϖιγορουσ ρεσεαρχη, τηε υσε οφ χαρβον διοξιδε ιν τηε mαρκετ ισ στιλλ ρελατιϖελψ σmαλλ. Τωο ινφλυενχεσ πρεδοmινατε: ι) τηε τεχηνιχαλ διφφιχυλτιεσ οφ δεϖελοπινγ εφφιχιεντ, αχχεπταβλε χαρβον διοξιδε σψστεmσ ανδ ιι) λεγισλατιον, χυρρεντ ανδ αντιχιπατεδ, ρεστριχτινγ τηε αϖαιλαβιλιτψ οφ τηε ρεφριγεραντσ ωιτη ωηιχη χαρβον διοξιδε ηασ το χοmπετε (σψντηετιχσ [ΗΦΧσ] ανδ νατυραλ ρεφριγεραντσ ωηιχη συφφερ φροm τοξιχιτψ [αmmονια] ορ φλαmmαβιλιτψ [αmmονια ανδ τηε ηψδροχαρβονσ]). Παστ εξπεριενχε συγγεστσ τηατ α ρεασοναβλψ ηιγη λεϖελ οφ χονφιδενχε τηατ τηε διφφιχυλτιεσ οφ ι) ωιλλ βε οϖερχοmε, ισ ϕυστιφιεδ. Ηοωεϖερ, α mυχη λοωερ λεϖελ οφ χονφιδενχε ιν ουρ αβιλιτψ το πρεδιχτ φυτυρε λεγισλατιον ισ αππροπριατε. 44 ΡΕΦΕΡΕΝΧΕΣ 1. Κρυσε Η, Ηειδελχκ Ρ, Συσσ ϑ. Τηε αππλιχατιον οφ ΧΟ 2 ασ α ρεφριγεραντ. Βυλλετιν οφ τηε ΙΙΡ. 99 1: Βροων Σϑ, Ψανα Μοττα ΣΦ, Dοmανσκι ΠΑ. Χοmπαρατιϖε αναλψσισ οφ αν αυτοmοτιϖε αιρ χονδιτιονινγ σψστεm οπερατινγ ωιτη ΧΟ 2 ανδ Ρ134α. Ιντ. ϑ. Ρεφριγ. 2002;25(1): Βαξτερ ς, Φισχηερ Σ, Σανδ ϑρ. Γλοβαλ ωαρmινγ ιmπλιχατιονσ οφ ρεπλαχινγ οζονε δεπλετινγ ρεφριγεραντσ. ΑΣΗΡΑΕ ϑ. 1998; 40(9): ΟζονΑχτιον. 2001; 40 (ε mαιλ: m ψαmαβε αιστ.γο.ϕπ) 5. Λορεντζεν Γ. Τρανσχριτιχαλ ϖαπουρ χοmπρεσσιον δεϖιχε. Πατεντ WΟ 90/07683, Προχ. 5τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Χονφερενχε ον Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Γυανγζηου, Χηινα, 2002 (ιν πρεσσ). 7. Προχ. 20τη Ιντ. Χονγρ. Ρεφριγ., Σψδνεψ Προχ. Ιντ. Ρεφριγ. Χονφ., Πυρδυε Υνιϖ. 2000, ηττπ://ωωω.ιορ.οργ.υκ 10. ηττπ://ωωω.ιιφιιρ.οργ 11. Ταδανο Μ, Εβαρα Τ, Οδα Α ετ αλ. Dεϖελοπmεντ οφ α ΧΟ 2 ηερmετιχ χοmπρεσσορ. Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Νεκσ Π, Dοριν Φ, Ρεκσταδ Η ετ αλ. Dεϖελοπmεντ οφ α τωο σταγε σεmι ηερmετιχ ΧΟ 2 χοmπρεσσορ. Προχ. 4τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Φυκυτα Μ, Ραδερmαχηερ Ρ, Λινδσαψ D ετ αλ. Περφορmανχε οφ α ϖανε χοmπρεσσορ φορ α ΧΟ 2 χψχλε. Προχ. 4τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Ηασεγαωα Η, Ικοmα Μ, Νισηιωακι Φ ετ αλ. Εξπεριmενταλ ανδ τηεορετιχαλ στυδψ οφ α ηερmετιχ ΧΟ 2 σχρολλ χοmπρεσσορ. Προχ. 4τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Χονφερενχε ον Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Οηκαωα ετ αλ. Dεϖελοπmεντ οφ ηερmετιχ σωινγ χοmπρεσσορσ φορ ΧΟ 2 ρεφριγεραντ. Προχ. Ιντ. Χοmπρεσσορ Ενγινεερινγ Χονφερενχε ον Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, Βαυmανν ετ αλ. Σmαλλ οιλ φρεε πιστον τψπε χοmπρεσσορ φορ ΧΟ 2. Προχ. Ιντ. Χοmπρεσσορ Ενγινεερινγ Χονφερενχε ατ Πυρδυε, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣΑ Φοστερλινγ ετ αλ. Τηεορετιχαλ ανδ εξπεριmενταλ ινϖεστιγατιονσ ον χαρβον διοξιδε χοmπρεσσορσ φορ mοβιλε αιρ χονδιτιονινγ σψστεmσ ανδ τρανσπορτ ρεφριγερατιον. Προχ. 9 τη Ιντ. Ρεφριγερατιον ανδ Αιρ Χονδιτιονινγ Χονφερενχε ατ Πυρδυε, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣΑ Ηυβαχηερ ετ αλ. Περφορmανχε mεασυρεmεντσ οφ α σεmι ηερmετιχ χαρβον διοξιδε χοmπρεσσορ. Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Πιτλα Σ, Ηυανγ Ψ, Συδ Λ ετ αλ. Α τεστ στανδ ανδ περφορmανχε οφ α χοmπρεσσορ φορ τηε τρανσχριτιχαλ χαρβον διοξιδε χψχλε. Προχ. 4τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Χονφερενχε ον Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000:

6 20. Λι Η, Ραϕεωσκι ΤΕ. Εξπεριmενταλ στυδψ οφ λυβριχαντ χανδιδατεσ φορ τηε ΧΟ 2 ρεφριγερατιον 26. Ορτιζ Τ, Γρολλ ΕΑ. Στεαδψ στατε τηερmαλ φινιτε ελεmεντ αναλψσισ οφ α mιχρο χηαννελ ΧΟ 2 σψστεm. Προχ. 4τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν εϖαπορατορ. Προχ. 4τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Σεετον Χ, Φαηλ ϑ, Ηενδερσον D. Σολυβιλιτψ, ϖισχοσιτψ, βουνδαρψ λυβριχατιον ανδ mισχιβιλιτψ οφ ΧΟ 2 ανδ σψντηετιχ λυβριχαντσ. Προχ. 4τη ΙΙΡ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Σκαυγεν Γ. Σιmυλατιον οφ εξτενδεδ συρφαχε ηεατ εξχηανγερσ υσινγ ΧΟ 2 ασ α ρεφριγεραντ. Γυσταϖ Λορεντζεν Χονφερενχε ον Νατυραλ Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Λι Η, Λιλϕε ΚΧ, Wατσον ΜΧ. Φιελδ ανδ λαβορατορψ εϖαλυατιονσ οφ λυβριχαντσ φορ ΧΟ 2 ρεφριγερατιον. Προχ. 9 τη Ιντ. Ρεφριγερατιον ανδ Αιρ 2000: Ψιν ϑ, Βυλλαρδ ΧW, Ηρνϕακ ΠΣ. Dεσιγν στρατεγιεσ φορ Ρ744 γασ χοολερσ. 4τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Χονφερενχε ον Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Χονδιτιονινγ Χονφερενχε ατ Πυρδυε. Wεστ 29. Πιτλα ΣΣ, Βηατια Κ, Κηεταρπαλ ς ετ αλ. Λαφαψεττε, ΥΣΑ Νυmεριχαλ ηεατ τρανσφερ αναλψσισ ιν ηεατ 23. Ολσον DΑ. Ηεατ τρανσφερ οφ συπερχριτιχαλ χαρβον διοξιδε φλοωινγ ιν α χοολεδ ηοριζονταλ τυβε. Προχ. 4τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Χονφερενχε ον Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: εξχηανγερσ φορ τρανσχριτιχαλ ΧΟ 2 σψστεmσ. Προχ. 4τη ΙΙΡ Γυσταϖ Λορεντζεν Χονφερενχε ον Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Wηιτε ΣD, Ψαρραλλ ΜΓ, Χλελανδ Dϑ, Ηεδλεψ 24. Ζινγερλι Α, Γρολλ ΕΑ. Ινφλυενχε οφ ΡΑ. Μοδελλινγ τηε περφορmανχε οφ α τρανσχριτιχαλ ρεφριγερατιον οιλ ον τηε ηεατ τρανσφερ ανδ πρεσσυρε δροπ οφ συπερχριτιχαλ ΧΟ 2 δυρινγ ιν τυβε χοολινγ. Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Ηιηαρα Ε, Τανακα Σ. Βοιλινγ ηεατ τρανσφερ οφ χαρβον διοξιδε ιν ηοριζονταλ τυβεσ. Προχ. 4τη ΙΙΡ ΧΟ 2 ηεατ πυmπ φορ ηιγη τεmπερατυρε ηεατινγ. Ιντ. ϑ. Ρεφριγ. 2002;25(4): Σχηmιδτ ΕΛ, Κλοχκερ Κ, Φλαχκε Ν, Στειmλε Φ. Α ηεατ πυmπ δρψερ υσινγ χαρβον διοξιδε ασ τηε ωορκινγ φλυιδ. Προχ. 20τη Ιντ. Χονγρ. Ρεφριγ., Σψδνεψ Νεκσ Π. ΧΟ 2 ηεατ πυmπ σψστεmσ. Ιντ. ϑ. Γυσταϖ Λορεντζεν Χονφερενχε ον Νατυραλ Ρεφριγ. 2002;25(4): Wορκινγ Φλυιδσ, Wεστ Λαφαψεττε, ΥΣ, 2000: Πεαρσον Α. Νεω δεϖελοπmεντσ ιν ινδυστριαλ ρεφριγερατιον. ΑΣΗΡΑΕ ϑ. 2001;43(3): Ταψλορ ΧΡ. Χαρβον διοξιδε βασεδ ρεφριγερατινγ σψστεmσ. ΑΣΗΡΑΕ ϑ. 2002;44(9): Βλαχκηυρστ DΡ. ΧΟ 2 ϖ ΝΗ 3, α χοmπαρισον οφ τωο σψστεmσ. Προχ. οφ τηε Ινστιτυτε οφ Ρεφριγερατιον, Λονδον, ΥΚ, Οχτοβερ Παγε ΑΟ. Χασε στυδψ νεω ινδυστριαλ ινσταλλατιον. Προχ. οφ τηε Ινστιτυτε οφ Ρεφριγερατιον, Λονδον, ΥΚ. Χονφερενχε, Νοϖεmβερ Βυργερ Φ. Χονϖερσιον οφ σmαλλ ΗΧΦΧ ρεφριγερατιον πλαντσ το α χεντραλισεδ ΧΟ 2 σψστεm. Προχ. Ινστιτυτε οφ Ρεφριγερατιον, Λονδον, ΥΚ. Χονφερενχε, Νοϖεmβερ Βυρρι Ρ. ΧΟ 2 ασ α σεχονδαρψ ρεφριγεραντ, αν αλτερνατιϖε τεχηνολογψ φορ ιχε ρινκσ. Προχ. οφ τηε Ινστιτυτε οφ Ρεφριγερατιον, Λονδον, ΥΚ. Χονφερενχε, Νοϖεmβερ Ρολφσmαν Λ. ΧΟ 2 ανδ ΝΗ 3 ιν τηε συπερmαρκετ Ιχα Φοχυσ. ΙΙΡ Προχεεδινγσ, Αππλιχατιονσ φορ Νατυραλ Ρεφριγεραντσ, Ααρηυσ, Dενmαρκ,1996: Νεκσ Π, Γιροττο Σ, Σχηιεφλοε ΠΑ. Χοmmερχιαλ ρεφριγερατιον υσινγ ΧΟ 2 ασ ρεφριγεραντ σψστεm δεσιγν ανδ σοmε εξπεριmενταλ ρεσυλτσ. ΙΙ Ρ Προχ. Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Οσλο, Νορωαψ, 1998: Εγγεν Γ, Αφλεχτ Κ. Χοmmερχιαλ ρεφριγερατιον ωιτη αmmονια ανδ ΧΟ 2 ασ ωορκινγ φλυιδσ. ΙΙΡ Προχ. Νατυραλ Wορκινγ Φλυιδσ, Οσλο, Νορωαψ, 1998: ΙΙΡ Νεωσλεττερ. Νο.13, Μαρχη Προφεσσορ Τ. Ψαναγισαωα οφ Σηιζυοκα Υνιϖερσιτψ, Ηαmαmατσυ, ϑαπαν. Πριϖατε χοmmυνιχατιον. 44. Φλεmινγ ϑσ. Τηε ρεθυιρεmεντσ οφ ΗΦΧ ρεφριγεραντσ ιν α χοmπετιτιϖε ενϖιρονmεντ. Προχ. οφ τηε Ινστιτυτε οφ Ρεφριγερατιον, Λονδον, ΥΚ, ϑανυαρψ 2003.