TECHNOLOGIEn

Kohlendioxid (CO2 oder R744) ist ein natürlich vorkommendes Gas und als solches Teil unserer Atmosphäre. Von Geburt an atmen wir es ein und aus oder nehmen es täglich in Form von Kohlensäure z.B. in Mineralwasser zu uns.


Als Kältemittel kam es erstmals im 19. Jahrhundert auf, denn schon damals waren die Vorzüge von CO2 als Kältemittel bekannt. Im 20. Jahrhundert lösten synthetische Kältemittel das CO2 ab, und erst im 21. Jahrhundert, als man sich der gravierenden Folgen von synthetischen Kältemitteln für die Umwelt bewusst wurde, erlebte Kohlendioxid als natürlich verfügbares Kältemittel eine unvermittelte Renaissance. Moderne CO2-Kälteanlagen zeichnen sich durch eine energieeffiziente und äusserst umweltschonende Betriebsweise aus, und die laufend steigende Nachfrage bestätigt deren Akzeptanz.

Zum anderen ist das in Kälteanlagen und Wärmepumpen eingesetzte CO2 ein Abfallprodukt aus Industrieprozessen und wird in solchen Anlagen quasi wiederverwendet. Wenn das CO2 im Falle einer Leckage in die Umwelt gelangt, verursacht es im Vergleich zu synthetischen Kältemitteln einen vernachlässigbaren Einfluss.

Ammoniak (NH3 oder R717) ist ein echtes Multitalent. Während im 20. Jahrhundert synthetische Kältemittel für kleine und mittlere Kälteleistungen zunehmend an Bedeutung gewannen, blieb Ammoniak in der Industriekälte unangefochten führend – und das bis heute. Aufgrund seiner hervorragenden thermodynamischen Eigenschaften, die sich unter anderem durch Natürlichkeit und Umweltfreundlichkeit auszeichnen, ist es eine besonders wirtschaftliche Lösung, insbesondere bei grossen Kälteanlagen und Wärmepumpen.

Ammoniak wird in Kompressionskältemaschinen mit Hubkolben- und Schraubenverdichtern sowie in Absorptionskältemaschinen eingesetzt. Dank dessen Effizienz und Vielseitigkeit ist NH3 in der Industriekälte seit Jahrzehnten ein verlässlicher Standard.

Bei Frigo-Consulting setzen wir auf die Stärken von Ammoniak: Für Kälteanlagen und Wärmepumpen mit hohen Leistungsanforderungen ist dieses Kältemittel unsere erste Wahl – nachhaltig, effizient und zukunftssicher.

Kohlenwasserstoffe haben sich seit Jahren als Kältemittel in kleinen und mittleren Kälteanlagen und Wärmepumpen bewährt. Durch das Verbot von Kältemitteln mit Ozon-Abbaupotential und die schrittweise Umsetzung der F-Gas-Verordnung gewinnen sie immer mehr an Bedeutung. Mit vernachlässigbarem Treibhauseffekt (GWP), keinem Ozon-Abbaupotential (ODP) und keiner korrosiven Wirkung auf die gängigen Werkstoffe der Kältetechnik bieten sie eine nachhaltige und effiziente Alternative.

Aus der Familie der Kohlenwasserstoffe kommen beispielsweise Iso-Butan (R600a), Propan (R290) und Propen (R1270) zum Einsatz. Iso-Butan ist vorwiegend in Haushaltsgeräten zu finden, während Propan hauptsächlich in der Kältetechnik und Wärmepumpen genutzt wird. Propen hingegen eignet sich besonders für industrielle Tiefkühlanwendungen.

Frigo-Consulting setzt Kohlenwasserstoffe je nach gegebenen Anforderungen und Anwendung, unter Berücksichtigung der jeweiligen Eigenschaften, gezielt ein. 

Mögliche Anwendungen sind beispielsweise die Prozesskühlung oder die Unterkühlung kaskadierter Kälteanlagen, zur Steigerung der Effizienz oder Kälteleistung.

Bereits 2008 haben wir die erste transkritische CO2-Kälteanlage mit Parallelverdichtung realisiert – ein Meilenstein in der Entwicklung energieeffizienter Kältetechnik. Dank der innovativen Technologie, bei der nicht alle Verdichter die volle Druckerhöhung leisten müssen, konnte der Stromverbrauch der Anlage signifikant gesenkt werden.

Die Effizienzsteigerung mittels Ejektoren ist grundsätzlich auf zwei Effekte zurückzuführen:


 

Die Kombination von Ejektoren und Parallelverdichtung ermöglicht, die bislang bei der Druckentspannung verlorene Energie zu nutzen.

Die von Frigo-Consulting seit 2013 und 2014 realisierten Ejektoranlagen in Supermärkten bewirken Energieeinsparungen von nachweislich 20% bis 30% gegenüber herkömmlichen CO2-Kälteanlagen.

Mit nur einem System lassen sich Gebäude beheizen, klimatisieren und Lebensmittel kühlen – eine Lösung, die nicht nur vielseitig, sondern auch höchst effizient ist. Der individuellen Auslegung solcher Integralsysteme sind praktisch keine Grenzen gesetzt. Sie reduzieren die Schnittstellen zwischen verschiedenen Gewerken erheblich, indem keine zusätzliche Wärmepumpe oder Klimakälteanlage erforderlich ist. Damit sorgen wir für eine optimale Nutzung der verfügbaren Ressourcen.

Aufgrund der positiven Erfahrungen mit CO2-Kälteanlagen kommen CO2-Wärmepumpen seit 2016 zunehmend zum Einsatz. Bei einer korrekten Auslegung, Dimensionierung und Integration bieten CO2-Wärmepumpen energetische Vorteile.

Vorgesehene Anwendungsbereiche sind Heizen, Klimatisierung, Warmwasseraufbereitung und hohe Vorlauftemperaturen. Auch eine Kombination von mehreren Anwendungen ist möglich.