Het bouwen van een vriesinstallatie met CO2 als koudedrager is over het algemeen 10-15% duurder dan gelijkwaardige ammoniaksystemen. De overheid stimuleert middels subsidies de toepassing van CO2, omdat hierdoor de emissie van broeikasgassen verminderd kan worden. Deze subsidies zullen echter hoogstwaarschijnlijk gaan afnemen, omdat inmiddels al een aantal installaties met CO2 gebouwd worden.

Grenco zal bij de bepaling van het optimale koudemiddel allereerst kijken naar: product, toepassing, temperatuursgebied, energieverbruik, subsidiemogelijkheden en (lokale) milieueisen. In veel gevallen zal CO2 niet het optimale koudemiddel zijn, maar zal ammoniak of een chemisch koudemiddel de juiste keuze zijn.

Binnen de R-divisie van GEA, waar Grenco deel van uitmaakt, is er de afgelopen tijd veel onderzoek gedaan naar CO2 als koudemedium. Resultaten daarvan zijn de ontwikkeling en productie van Grasso schroefcompressoren en andere GEA componenten geschikt voor CO2 en de beschikbaarheid van veel knowhow over toepassingen en inzetgebieden.

De eerste commerciële successen zijn het boeken van één van de grootste CO2 -installaties in de wereld voor Nestlé in de U.S., een aantal projecten in Duitsland en de eerste CO2 opdracht voor Grenco in Nederland bij Vrieshuis Lagemaat b.v. te Nijkerk.

GrenCO2 is dus klaar voor de toekomst!

Technische feiten CO2
Omdat de druk van CO2 in de koelinstallatie te hoog wordt bij normale omgevingstemperaturen, wordt CO2 op de volgende manieren toegepast:

• als koudemiddel in een cascadesysteem
• als verdampende koudedrager

CO2 in een cascadesysteem
In het lage temperatuurgedeelte van een cascadesysteem verdampt en condenseert CO2 als koudemiddel. Een “standaard” pomp kan de vloeibare CO2 rondpompen, maar er is een CO2-compressor nodig om de CO2-damp te condenseren.

CO2 als verdampende koudedrager
Door CO2 als koudedrager rond te pompen, wordt naast de soortelijke warmte ook de verdampingswarmte gebruikt. Een “standaard” pomp kan de vloeibare CO2 rondpompen en de ontstane CO2-damp condenseert in de CO2-condensor/ammoniakverdamper.

Bij beide toepassingen is de CO2 -condensor tevens verdamper van het hoge temperatuurgedeelte. Het hoge temperatuurgedeelte wordt uitgevoerd met een verdampend chemisch koudemiddel of nog beter: met ammoniak, een ander natuurlijk koudemiddel. Omdat dit als een compact systeem gebouwd kan worden met een kleine ammoniakinhoud, kan het ook veilig in machinekamers op schepen toegepast worden.

De voordelen van CO2 in een koelinstallatie:

• Veilig medium
  CO2 is niet giftig, niet brandbaar en niet explosief. In de koelers van productieruimtes en opslagcellen is alleen nog maar CO2 aanwezig. Bij eventuele calamiteiten is dit relatief ongevaarlijk voor de medewerkers en de omgeving van het bedrijf. Een bijkomend voordeel is dat uw (kostbare) opgeslagen product bij CO2-lekkage niet wordt aangetast. (Hoewel er in de lucht die we normaal inademen ook een klein percentage CO2 zit, moet er wel opgelet worden bij het vrijkomen van CO2 in kleine besloten ruimtes).
• Goede koeleigenschappen
  Vooral bij zeer lage temperaturen heeft CO2 betere koeltechnische eigenschappen dan de gangbare koudemiddelen. Dit komt met name door de hogere dichtheid van CO2-gas dat tevens leidt tot kleinere compressoren en zuigleidingen.
• Milieuvriendelijk
  CO2 heeft in tegenstelling tot HFK koudemiddelen vrijwel geen invloed op het broeikaseffect en de ozonlaag.
• Lage prijs
  De prijs van CO2 is veel lager dan van een HFK koudemiddel. Mocht er dus door een bepaalde oorzaak CO2 afgeblazen worden naar de omgeving, dan zijn de financiële gevolgen beperkt.

Energievergelijking NH3 / CO2

Door de verhouding tussen koelvermogen en energieverbruik (=COP) kunnen koudemiddelen energetisch vergeleken worden. Dan blijkt dat bij lagere verdampingstemperaturen het toepassen van CO2 energetisch gunstiger wordt dan NH3. Ten opzichte van NH3 ligt het omslagpunt voor CO2 als koudemiddel op ongeveer –45 °C. Het omslagpunt tussen CO2 als een cascade koudemiddel en CO2 als koudedrager ligt op ongeveer –37°C. Onder ca. –55 °C is CO2 niet meer als koelmedium toepasbaar, omdat het dan een vaste stof wordt.

Ontdooien koelers
Omdat CO2 een hogedruk koudemiddel is, worden CO2-luchtkoelers normaliter niet met persgas ontdooid. Het koelerblok is zo aangepast dat er met een warme koudedrager (b.v. glycol) ontdooid kan worden. Eventueel kunnen ook elektrische elementen gebruikt worden. Beide systemen zijn bij CO2-platenvriezers lastig te realiseren, waardoor hierbij wel met persgas ontdooid moet worden. Door de hogere drukken is dan een aanpassing van de plaatvriezerinstallatie nodig.