Kältekomponenten Für CO2 (R744)

CO2 ist ein mehr und mehr gebräuchliches Kältemittel auf Grund seiner ökologischen Bilanz: die Auswirkungen auf das Ozonloch sind gleich null (ODP=0) und die Auswirkungen auf den Treibhauseffekt sehr gering (GWP=1).
Seine thermodynamische Eigenschaften sind exzellent und lassen auf eine große Zukunft für dieses Kältemittel hoffen, auch wenn die Betriebsdrücke weitaus größer als die herkömmlicher Kältemittel sind.

CO2 ist ein nicht entflammbares, nicht explosives und nicht gefährliches Kältemittel. Die thermodynamischen Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen erlauben eine Verkleinerung des Kältekreislaufes sowie weniger Antriebsenergieaufnahme. Die kritische Temperatur von 30,98°C reduziert die Anwendungsbereiche.

In einem luftgekühlten Kältesystem kann der Kreislauf auch über diesem kritischen Punkt arbeiten, man nennt diesen Zustand transkritisch.

Im Einsatzfall von Niedertemperaturanlagen wird CO2 entweder als Wärmeleiter oder in Kaskaden in Verwendung mit anderen Kältemittel (R404A, NH3,R134a) eingesetzt.
Der Kreislauf arbeitet dann unterhalb der kritischen Grenze, man nennt diesen Zustand subkritisch.

Der Betriebsdruck bei transkritischen Kreisläufen beträgt ungefähr 140 bar, bei subkritischen zwischen 40 und 52 bar.
Der Betriebsdruck der Komponenten muß auch die Drücke im Falle eines Systemstillstandes einschließen (Umgebungstemperatur)
Z.B.: Ist die Umgebungstemperatur ungefähr 32°C (ENV 378-2), beträgt der Druck innerhalb des Systems ungefähr 74 bar.
Kälteanlagen die subkritisch mit CO2 arbeiten können im korrekten Temperaturbereich mittels Verwendung eines zusätzlichen Kältesystems oder durch Verschiebung des Überdrucks in einen Sammelbehälter.

Kältekomponenten

1) Transkritische Systeme

Die Kältesysteme die im transkritischen Bereich arbeiten sind moistens Wärmepumpen, Getränkespender und Verbundanlagen im mittleren Temperaturbereich.
Die kommerzielle Kälte tendiert mehr und mehr zu Kaskadensystemen mit CO2 transkritisch im mittleren Temperaturbereich, sowie subkritisch im Niedrigtemperaturbereich.

Der Gebrauch von CO2 transkritisch benötigt einige Produkte mit Betriebsdrücken wie folgt:

Einbauort	Maximaler Betriebsdruck (bar)	Maximale Betriebstemperatur (°C)	Betroffene Produkte
Verdichter druckseitig	140 bar	160°C	Gereäuschdämpfer, Ölabscheider, Ventile
Ausgang  « Gaskühler »	140 bar	60°C	Filtertrockner, Flüssigkeitssammler, Schaugläser, Ventile
Ausgang Verdampfer	40 bar	30°C	Flüssigkeitsabscheider, Saugleitungsfilter, Ventile

Karbon Stähle, gegenwärtig meistbenutzt, sind komplett kompatibel mit transkritischen Anwendungen. Einzig die Materialstärke muß angepasst werden in punkto Widerstandsfähigkeit gegenüber den hohen Temperaturen und Drücken.
CARLY kann Filtertrockner und Schaugläser für transkritische Anwendungen auf Anfrage anbieten.

2) Subkritische Systeme

Subkritische Systeme werden für kommerzielle oder industrielle Niedrigkühlungen eingesetzt (-25°C bis -45°C)
Im Gegensatz zu synthetischen Kältemittel (FKW, FCKW, H-FCKWetc) arbeitet CO2 mit sehr hohen Drücken, speziell im Niedrigtemperaturbereich.
Komponenten die in der Flüssigkeitsleitung eingebaut sind unterliegen hohen Drücken und sehr niedrigen Temperaturen.
Die Elastizität von Karbon Stählen verbietet den sicheren Einsatz bei niedrigen Temperaturen und hohen Drücken.
Dadurch ist es notwendig entweder Niedrigtemperaturstähle (LTCS) oder Edelstähle zu verwenden, die über eine entsprechende Elastizität verfügen.

Der Gebrauch von CO2 in subkritischen Systemen benötigt einige Produkte mit Betriebsdrücken wie folgt:

Einbauort	Maximaler Betriebsdruck (bar)	Minimale Betriebstemperatur (°C)	Maximale Betriebstemperatur (°C)	Betroffene Produkte
Verdichter druckseitig	40 (52)*	0	150	Gereäuschdämpfer, Ölabscheider, Schwingungsdämpfer, Ventile
Liquid line	40 (52)*	-20	0	Filtertrockner, Flüssigkeitssammler, Schaugläser, Reststofffilter,Ventile
Suction line	28	-50	-20	Flüssigkeitsabscheider, Saugleitungsfilter, Schwingungsdämpfer

(*) Anstieg des Betriebsdrucks in Abhängigkeit des Anstiegs der Kondensationstemperatur.

CARLY bietet eine Palette von Komponenten die kompatibel zu subkritischen Anwendungen sind Entsprechend der Marktnachfrage sind wir momentan in der Entwicklung der Edelstahlprodukte.(Filtertrocknergehäuse, Filtertrockner, Flüssigkeitsabscheider).

Mit subritischen Systemen kompatible CARLY Komponenten sind: