Ugljikov dioksid (CO₂)

Iz ekološke perspektive, CO₂ je vrlo privlačno rashladno sredstvo s nultim ODP-om i GWP-om od 1. To je prirodna tvar koje u atmosferi ima u izobilju.

CO₂ je visokotlačna radna tvar gdje su visoki radni tlakovi potrebni za učinkovit rad. Tijekom mirovanja, temperatura okoline može doseći i premašiti kritičnu temperaturu, a tlak može premašiti kritični tlak. Stoga, sustavi su tipično dizajnirani da izdrže tlakove do 90 bara, ili su ponekad čak opremljeni malom kondenzacijskom jedinicom u mirovanju kako bi tlakovi bili niski.

U isto vrijeme, CO₂ ima nizak omjer tlaka kompresije (20 do 50% manji od HFC-a i amonijaka), što poboljšava volumetrijsku učinkovitost. S temperaturama isparavanja u rasponu od -55 ºC do 0 ºC, volumetrijski učinak CO₂ je, na primjer, četiri do dvanaest puta bolja od one amonijaka, što omogućuje upotrebu kompresora s manjim volumenima.

Trojna točka i kritična točka CO₂ vrlo su blizu radnog područja. Kritična točka može se doseći tijekom normalnog rada sustava. Tijekom servisiranja sustava može se dosegnuti trojna točka, kao što je naznačeno stvaranjem suhog leda kada su dijelovi sustava koji sadrže tekućinu izloženi atmosferskom tlaku. Potrebni su posebni postupci za sprječavanje stvaranja suhog leda tijekom servisnog odzračivanja.

CO₂ ne reagira s uobičajenim metalima niti s Teflon®, PEEK ili neoprenskim komponentama. Međutim, difundira u elastomere i može uzrokovati bubrenje s butilnom gumom (IIR), nitrilnom gumom (NBR) i etilen-propilenskim materijalima (EPDM).

Gustoća tekućeg CO₂ je oko 1,5 puta veća od gustoće amonijaka, što rezultira većom masom punjenja u isparivačima, poput velikih pločastih rashladnika u velikim industrijskim sustavima. Veća gustoća znači i veću cirkulaciju ulja, što zauzvrat zahtijeva učinkovite separatore ulja za industrijske sustave.

CO₂ je nusproizvod u brojnim industrijama, stoga je cijena CO₂ niska. Međutim, CO₂ sustavi obično su skuplji od tradicionalnih sustava zbog viših tlakova (u transkritičnim sustavima) ili povećane složenosti (u transkritičnim i subkritičnim sustavima). Čini se da se složenost sustava smanjuje s pojavom sustava za povišenje tlaka, a kako se broj CO₂ instalacija povećao, povijest je pokazala da se cijena približava cijeni referentnih sustava koji koriste HFC.

Sekundarni, veliki CO₂ sustavi, posebno u industrijskom hlađenju, mogu biti jeftiniji za izgradnju od njihovih glikolnih varijanti i stoga nude niže početne troškove te troškove životnog ciklusa.

Za razliku od većine drugih radnih tvari, CO₂ se u praksi koristi u tri različita rashladna ciklusa:

• Subkritični (kaskadni sustavi)
• Transkritični (sustavi koji sadrže samo CO₂)
• Sekundarna tekućina (CO₂ koji se koristi kao isparljiva slana otopina)

Korištena tehnologija ovisi o primjeni i predviđenoj lokaciji sustava. Postoji nekoliko primjena u kojima je CO₂ atraktivan i već se danas široko koristi:

• Industrijsko hlađenje. CO₂ se općenito koristi u kombinaciji s amonijakom, bilo u kaskadnim sustavima ili kao sekundarna tekućina
• Hlađenje hrane/maloprodaje
• Dizalice topline
• Transportno hlađenje

Danfoss vjeruje da će CO₂ biti glavno rashladno sredstvo u multipack komercijalnim rashladnim sustavima. F-gas uredba jasan je poticaj u tom smjeru.

CO₂ sustavi također se mogu proširiti za povrat topline. U mnogim slučajevima dodatna ulaganja za dobivanje otpadne topline su zanemariva te je to pokazano u nekoliko slučajeva.

Pročitajte sve o primjeni CO₂ na našem webu

CO₂ primjena u maloprodaji hrane

CO₂ primjena u industrijskom hlađenju

Pročitajte kako vam Danfoss može pomoći u uštedi energije i zaštiti okoliša s našim CO₂ rješenjima

Uštedite energiju i zaštitite okoliš s našim CO₂ rješenjima