Dwutlenek węgla CO2 (R744) po wielu latach znów staje się dominującym czynnikiem chłodniczym. Chłodnictwo przemysłowe powraca do swoich termodynamicznych korzeni. Głównym powodem powrotu do naturalnych czynników chłodniczych oraz likwidacja syntetycznych jest pogłębiający się tzw. „efekt cieplarniany”. Firma DTS w porozumieniu i współpracy z AREA Cooling Solutions wprowadza na rynek chłodniczy układy CO2 iCool w typoszeregu od mocy chłodniczej 5kW. Daje to możliwości zastosowania ekologicznych czynników chłodniczych dla małych przedsiębiorstw oraz mniejszych sklepów spożywczych.
R744 a może CO2?
Dwutlenek węgla chłodniczy R744 jest gazem:
– czystym (99,9% czystości),
– suchym (<5 ppm wagowo wilgoci),
Dwutlenek węgla techniczny CO2 jest gazem:
– posiadającym czystość ok. 99,5%,
– poziom wilgoci nie jest określany.
Dla sprawnej pracy układu wymagane jest stosowanie co najmniej suchego CO2 <5 ppm.
Zalety przy stosowaniu CO2 jako czynnika chłodniczego:
– małe przekroje rur – małe straty ciśnienia,
– lepszy w porównaniu z innymi czynnikami chłodniczymi współczynnik wymiany ciepła,
– GWP < 150 – czynnik chłodniczy dopuszczony do obrotu na najbliższe lata, – brak konieczności sprawozdań do Bazy Danych Sprawozdań (BDS) o SZWO i F-gazach, – mniejsze zużycie prądu w stosunku do HFC.
– w połączeniu z udoskonaloną technologią, którą obecnie dysponujemy, pomagają zredukować koszty eksploatacji tego typu systemów.
Porównanie R744 z innymi czynnikami chłodniczymi:
| Czynnik chłodniczy | R134A | R404A | NH3 | CO2 |
| Substancja naturalna | nie | nie | tak | tak |
| Potencjał niszczenia warstwy ozonowej ODP | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego GWP | 1300 | 3260 | – | 1 |
| Ciśnienie krytyczne w [bar]
[oC] |
40.7
101.2 |
37.3
72 |
132.4 | 73.6
31.1 |
| Punkt potrójny w [bar]
[oC] |
0.004
-103 |
0.028
-100 |
0.06
-77.7 |
5.18
-56.6 |
| Palność lub wybuchowość | nie | nie | tak | nie |
| Toksyczność | nie | nie | tak | nie |
Podstawowe systemy chłodnicze na R744:
Układ chłodniczy freonowy jednostopniowy Układ chłodniczy transkrytyczny na R744
Podsumowanie:
Do niedawna R744 stosowany był w technice chłodniczej jedynie jako płyn roboczy dolnego stopnia niskotemperaturowych układów kaskadowych. Wynika to z właściwości fizycznych CO2(bardzo niska temperatura punktu krytycznego 31°C), co przekłada się na wysokie ciśnienia pracy nawet do 120 bar. W ostatnich latach nastąpił jednak rozwój układów pracujących w układzie nadkrytycznym z R744, a wysokie ciśnienie pracy nie jest już problemem. Należy również wspomnieć o możliwości uzyskania z układu nadkrytycznego wyższej temperatury ciepła odpadowego, które może być wykorzystane do przygotowania np. ciepłej wody, dzięki czemu, jak pokazują pomiary wykonane na pracujących już układach, można uzyskać nawet 20% zwrotu kosztów eksploatacji takiego systemu.