Układy CO2 i ich rola w chłodnictwie

Wymagania związane z ochronią środowiska i zapewnieniem bezpieczeństwa eksploatacji wszystkich systemów chłodniczych skłaniają do poszukiwania coraz to nowszych rozwiązań. Wskutek wycofywania dotychczas używanych czynników chłodniczych bardzo wzrasta zainteresowanie instalacjami wykorzystującymi CO₂. Rozwiązanie to ma wiele zalet, związanych nie tylko z jego właściwościami chemicznymi i fizycznymi, ale też z niewielkimi kosztami eksploatacji i dużą dostępnością.

Zalety dwutlenku węgla jako czynnika chłodniczego

Dwutlenek węgla przeznaczony do użytku w instalacjach chłodniczych różni się nieco od popularnie wykorzystywanego gazu technicznego. Techniczny dwutlenek węgla ma czystość na poziomie 99,5%, podczas gdy wykorzystywany jako czynnik chłodniczy R744 powinien osiągać czystość na poziomie 99,9%. Wielką zaletą wykorzystywania CO2 w chłodnictwie jest jednak jego duża dostępność, niekłopotliwy transport i przechowywanie – informuje przedstawiciel firmy WestFrost, wykonującej prace związane z projektowaniem, budową i wyposażaniem chłodni.

Dwutlenek węgla jest substancją naturalną i nietoksyczną. W przypadku używania go w instalacjach przemysłowych nie pojawia się zagrożenie pożarem ani wybuchem, ponieważ gaz ten jest całkowicie niepalny. Dużą korzyścią z wykorzystywania CO₂ w instalacjach chłodniczych jest to, że jest on niezwykle efektywny, jeśli chodzi o skuteczność wymiany ciepła, osiągając znacznie lepsze rezultaty niż inne substancje. Instalacja, w której zostanie zastosowany dwutlenek węgla, będzie zużywała mniejszą ilość energii elektrycznej niż ta, która będzie pracować w oparciu o czynniki z grupy hydrofluorowęglowodorów.

Dwutlenek węgla stosowany w chłodnictwie ma również w porównaniu z innymi czynnikami chłodniczymi znikomy wpływ na środowisko naturalne. Jego ODP (Ozone Depleting Potential) wynosi zero, co oznacza, że nie przyczynia się on do niszczenia warstwy ozonowej. Co ważne również wartość jego GWP (Global Warming Potential) nie przekracza narzucanej przez Rozporządzenie F-gazowe (UE) nr 517/2014 wysokości 150.

Instalacje chłodnicze z CO₂

Instalacje chłodnicze wykorzystujące CO₂ są bardzo chętnie stosowane w chłodnictwie przemysłowym, w tym w chłodniach budowanych w zakładach przetwórczych, centrach logistycznych czy wielkopowierzchniowych placówkach handlowych. Ich zaletą jest stosunkowo prosta budowa i wysoka wydajność. Jest ona spowodowana m.in. tym, że instalacja, w której użyto chłodniczego dwutlenku węgla, działając pod dużym ciśnieniem, korzysta z rur o niewielkiej średnicy, dzięki czemu straty ciśnienia są bardzo małe.

Duża objętościowa wydajność chłodnicza CO₂ sprawia, że również cały układ może być wykonany w oparciu o bardziej kompaktową, a przez to mniej kosztowną instalację. Instalacje chłodnicze wykorzystujące dwutlenek węgla zmuszają jednak do zachowania odpowiednich środków bezpieczeństwa. Chodzi tu głównie o zabezpieczenie przed skutkami wycieku CO₂ wskutek rozszczelnienia się instalacji. Stężenie substancji przekraczające 8% może stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Niezbędne są więc detektory wykrywające jego podwyższony poziom. Uwalniający się dwutlenek węgla może zestalać się w tzw. suchy lód o temperaturze –78,5°C, w związku z czym konieczne jest zachowanie szczególnej ostrożności przy obsłudze i serwisowaniu instalacji.