Naturligt kølemiddel

Kuldioxid, også kaldet CO₂ er naturligt til stede i Jordens atmosfære i en koncentration på ca. 0,038% (380 ppm) dog varierende med årstiden.

Ved atmosfærisk tryk kan kuldioxid kun findes i to tilstandsformer; som gas og som tøris, hvis temperaturen er under -78,5 °C. Ved tryk lavere end 5,1 bar kan væsketilstand ikke forekomme.

Bæredygtigt alternativ til HFC og kulbrinte

I køleanlæg findes en lang tradition for brug af freon-gasserne CFC (f.eks.- R-12)og HCFC (f.eks R-22). Freon-gasser har den ekstremt negative miljøeffekt, at de nedbryder ozonlaget. Derudover har de en meget høj drivhus-effekt. CFC har været forbudt i EU siden 1995, mens HCFC er under udfasning. I Danmark har HCFC være helt udfaset siden 2010. De ozonnedbrydende gasser er i de senere år i stort omfang blevet erstattet ikke-ozonnedbrydende kølemidler. Det drejer sig dels om gassen HFC, dels om kulbrinter. Disse gasser er imidlertid ikke uden problemer: HFC har en høj drivhuseffekt, og kulbrinterne er giftige og brandfarlige. Derfor har man længe arbejdet på at udvikle et tredje og holdbart alternativ.

CO₂ - det langtidsholdbare alternativ

CO₂ nedbryder ikke ozonlaget, og drivhuseffekten er en tusindfaktor mindre end HFC kølemidlerne. Derudover har CO₂ to meget vigtige fordele sammenlignet med kulbrinte; det er ugiftigt og ubrændbart. Det betyder, at de CO₂-baserede kølesystemer kan opstilles alle de steder, hvor der i dag står HCFC- og HFC-baserede køleanlæg.

Sikkerhed

CO₂ betragtes almindeligvis ikke som toksisk, men som med alle andre stoffer er det et spørgsmål om den koncentration, man udsættes for.

Ved langstidsophold i forhøjet CO₂ atmosfære vil kroppen udvise forskellige fysiologiske reaktioner. Følgende grænser er relevante at observere:

Sikkerhedskølemiddel CO₂

CO₂ henregnes til kølemiddelklasse 2, sikkerhedskølemidler, som ikke er brændbare eller giftige. Der kræves almindeligt kølecertifikat B, for at kunne arbejde med og servicere CO₂køleanlæg.   

Frostforbrænding er ikke relevant, idet CO₂ ikke kan eksistere på væskeform under trippelpunktet ved 5,1 bar a. CO₂ udvikler ingen reaktionsprodukter ved varme og ild. Sammenlignet med eksempelvis R22 har R22 en højere eksplosionenergi ved høje temperaturer (>120°C), som f.eks. ville kunne opstå ved brand.

Samlet vurderet er der ikke sikkerhedsmæssige aspekter, som kræver ekstraordinære foranstaltninger sammenlignet med andre kølemidler, men for CO₂ anlæg opstillet i maskinrum er det et krav at der installeres CO₂ alarm, og i ventilationskanalsystemer med DX luftkøleflader er det god praksis også at installere alarmfunktion til automatik evakuering 

Transkritiske CO₂-anlæg arbejder ved højere tryk end almindelige køleanlæg. Anlæggene er typisk designet til maksimale arbejdstryk på 100/120 bar på højtryksiden, men maksimalt 40/60 bar ved kølestederne.

De højere tryk, der skyldes CO₂'s termodynamiske egenskaber, skal ikke opfattes som en væsentlig barriere, idet den høje gastæthed på både høj og lavtrykssiden af CO₂ køleanlæg giver mulighed for rørtræk i kobber med små dimensioner. Materialekrav og installationsomkostninger er heraf reduceret kraftigt.