CO₂ Kälteanlagen

CO₂ Kälteanlagen – nachhaltige Kältetechnik mit Zukunft

Branchen und Einsatzbereiche der CO2 Kälteanlage

CO₂ Kälteanlagen finden in einer Vielzahl von Branchen Anwendung. Besonders im Lebensmitteleinzelhandel sind sie längst etabliert.

Supermärkte und Discounter: In Lebensmittelmärkten entfällt rund die Hälfte des gesamten Stromverbrauchs auf die Kühlung. Hier überzeugt die CO2 Kälteanlage durch geringen Platzbedarf, hohe Effizienz und die Möglichkeit der Wärmerückgewinnung. Damit sinken sowohl Betriebskosten als auch CO₂-Emissionen.

Industriekälte: In größeren Systemen wird CO₂ häufig im Zusammenspiel mit Ammoniak eingesetzt. Typisch sind Kaskadenanlagen oder der Einsatz von CO₂ als flüchtige Sole in der Kälteerzeugung.

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Funktionsweise von CO₂ Kälteanlagen

Vielerorts quer durch die Industrie ist die CO2 Kälteanlage bereits im Einsatz: Doch wie funktioniert eine CO₂ Kälteanlage eigentlich?

Die Funktionsweise unterscheidet sich in Details von klassischen Kälteanlagen, die synthetische Kältemittel einsetzen. Entscheidend ist der Kältekreislauf, in dem CO₂ in unterschiedlichen Zuständen verwendet wird.

Subkritische Zyklen (KaskadenanlagenKaskadenan-lagen)

Hier arbeitet CO₂ in Kombination mit Ammoniak oder anderen natürlichen Kältemitteln. Der Phasenwechsel erfolgt unterhalb der kritischen Temperatur, wodurch sich stabile und sichere Systeme realisieren lassen.

Transkritische Systeme

In reinen CO₂ Kälteanlagen liegt die Temperatur oberhalb der kritischen Temperatur (31 °C). Hierbei werden spezielle Komponenten wie ein Ejektor oder Hochdruckventile benötigt, um die hohen Drücke im Betrieb sicher zu beherrschen.

SekundärflüssigkeitSekundär-flüssigkeit

Eine weitere Variante ist der Einsatz von CO₂ als flüchtige Sole. Dabei zirkuliert CO₂ zwischen Verdampfer und Kompressor als Sekundärmedium. Der Vorteil liegt in geringer Pumpleistung, kleinen Rohrdimensionen und hoher Effizienz.

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FAQ CO2 Kälteanlage

Wie funktioniert eine CO2 Kälteanlage?
Eine CO₂ Kälteanlage arbeitet auf Basis des natürlichen Kältemittels CO₂ (R744) und nutzt den Kältekreislauf, um Wärme aus der Umgebung zu entziehen.

Je nach Funktionsweise werden subkritische oder transkritische Zyklen eingesetzt. In subkritischen Anlagen arbeitet CO₂ in Kombination mit Sekundärflüssigkeiten, während transkritische Systeme ausschließlich CO₂ verwenden.

Die Kälteerzeugung erfolgt über Verdampfer, Kompressor und Wärmetauscher, wobei die Kälteleistung hoch und effizient bleibt, selbst bei begrenztem Platz.

Besonders in der Lebensmittelkühlung lassen sich so kompakte, zuverlässige CO Lösungen realisieren.

Welche Nachteile hat CO 2 Kältemittel?
Ein wesentlicher Nachteil von CO₂ ist der hohe Betriebsdruck, der speziell in transkritischen Anlagen bis über 100 bar erreichen kann. Dies erfordert stabile Komponenten, eine sorgfältige Regelung und präzise Sicherheitskonzepte. Außerdem ist die Investition in CO₂ Kälteanlagen häufig höher als bei herkömmlichen HFKW-Systemen. Dennoch gleichen die niedrigen Betriebskosten und die geringe Umweltbelastung die anfänglichen Aufwendungen langfristig aus.
Ist CO₂ die Zukunft der Kühlung?
Ja, CO₂ gilt als eines der vielversprechendsten natürlichen Kältemittel im Vergleich zu synthetischen Alternativen. Mit einem Treibhauspotenzial von nur 1 und einem Ozonabbaupotenzial von 0 ist es besonders umweltfreundlich. Auch gesetzliche Vorgaben fördern die Nutzung von R744.

Für Unternehmen, die auf nachhaltige Kühlung setzen möchten, bietet CO2 eine langfristige, effiziente und zukunftssichere Lösung.

Wie hoch ist die volumetrische Kälteleistung von CO₂?
Die volumetrische Kälteleistung von CO₂ ist außergewöhnlich hoch, vergleicht man mit einem herkömmlichen Kältemittel.

Dank des dichten Kältemittels lässt sich auf kleinem Raum viel Leistung erzielen, was gerade in beengten Umgebungen wie Supermarkt- oder Lagerbereichen von Vorteil ist. Solche Anlagen haben oft eine kompakte Bauweise, die dennoch eine hohe Kälteleistung liefert.

Wann wird CO₂ überkritisch?
CO₂ wird überkritisch, sobald die Temperatur 31 °C übersteigt. In diesem Bereich entfällt die klare Unterscheidung zwischen flüssiger und gasförmiger Phase, was spezielle Systeme der Druckführung erfordert. Transkritische Anlagen nutzen diesen Zustand gezielt, um Energie effizient umzuwandeln und die Kälte optimal bereitzustellen.
Welche Drücke gelten für die CO₂-Kühlung?
In CO₂ Kälteanlagen herrschen hohe Drücke, typischerweise zwischen 30 und 120 bar, abhängig von Temperatur, Kälteleistung und Systemauslegung.

Durch moderne CO Lösungen und -Komponenten lassen sich diese Aspekte sicher managen. Der hohe Druck ist ein entscheidender Faktor für die kompakte Bauweise und die effiziente Kühlung, beeinflusst aber auch die Planung, Installation und Betrieb der Anlagen.