Instalații frigorifice cu dioxid de carbon (CO₂)

Dioxidul de carbon (R744) este un agent frigorific natural, cu potențial de încălzire globală (GWP) egal cu 1 și potențial de distrugere a stratului de ozon (ODP) egal cu zero.

Proprietățile sale termodinamice favorabile și impactul redus asupra mediului au contribuit la extinderea utilizării sale în instalațiile frigorifice industriale și comerciale.

Utilizarea CO₂ presupune însă particularități constructive importante, determinate de presiunile ridicate de funcționare și de temperatura relativ scăzută a punctului critic, de aproximativ 31°C. Aceste caracteristici impun componente specializate și sisteme de automatizare capabile să controleze precis parametrii instalației.

Dioxidul de carbon poate fi utilizat atât în sisteme subcritice, inclusiv în instalații frigorifice în cascadă, cât și în instalații transcritice, în care procesul de cedare a căldurii se desfășoară deasupra punctului critic.

Experiența Marco & Alex

În anul 2009, specialiștii Marco & Alex au realizat la Sindan prima instalație din România cu CO₂ în regim transcritic.

Instalația, realizată sub forma unei pompe de căldură, funcționa la o presiune maximă de aproximativ 100 bar și permitea obținerea apei calde la temperaturi de 75–85°C.

Această realizare a reprezentat începutul utilizării unei tehnologii care avea să cunoască o dezvoltare importantă în anii următori.

Ulterior, Marco & Alex a proiectat și executat numeroase instalații frigorifice utilizând CO₂, în diferite configurații constructive:

• Instalații centralizate cu CO₂ în regim transcritic, pentru aplicații de refrigerare și congelare.
• Instalații cu CO₂ în regim subcritic, utilizate pentru aplicații de congelare.
• Sisteme frigorifice în cascadă NH₃/CO₂, inclusiv configurații cu circuit intermediar de glicol.
• Sisteme cu recuperare de căldură și degivrare cu gaz cald, în funcție de configurația instalației.

Experiența recentă cuprinde centrale frigorifice cu CO₂ cu capacități de la aproximativ 10 kW până la câteva sute de kW, destinate depozitelor frigorifice, procesării alimentelor și altor aplicații industriale și comerciale.

Alegerea configurației tehnice se face în funcție de temperaturile necesare, condițiile de exploatare, eficiența energetică și cerințele specifice ale fiecărui proiect.