Naturligt kølemiddel

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

- 3%    : der kan forekomme øget åndedrætsfrekvens og hovedpine
- 4%    : normalgrænseværdi for IDLH (Immediate Danger to Life and Health) 
- 5%    : sætpunkt anvendes for lav alarm, som starter nødventilation
- 10%  : lavest rapporterede dødbringende koncentration

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.