CO2 - bezpieczny i ekologiczny czynnik chłodniczy
Obecnie proces mrożenia produktów spożywczych w Polsce realizowany jest dzięki instalacjom chłodniczym gdzie medium chłodzące to zazwyczaj amoniak (lub jeden z freonów). Amoniak jest odbierany przez część inwestorów jako czynnik niebezpieczny. Specjaliści jednak uważają, że jest tylko paniko-twórczy. Dwutlenek węgla nie ma tych wad i jest obojętny wobec większości produktów spożywczych. Doskonale nadaję się do zastosowania jako czynnik pośredni. Instalacje będące połączeniem amoniaku i CO2 wymagają wielu subtelności i wysokiej kultury technicznej, którą w Grasso staramy się ciągle podnosić.
Są dwa główne powody dla zastosowania dwutlenku węgla jako czynnika chłodniczego:
- bezpieczeństwo ludzi i produktu, przez ograniczenie ilości amoniaku,
- możliwość uzyskania bardzo niskich temperatur zamrażania.
Temperaturę – 42°C można określić mianem granicznej wartości temperatury parowania dla zastosowania amoniaku jako czynnika chłodniczego. Od -42°C do –54°C bardziej efektywne rozwiązanie stanowią instalacje oparte o dwutlenek węgla. Bardzo niskie temperatury parowania pozwalają na skrócenie czasów zamrażania niektórych produktów. Zastosowanie dwutlenku węgla o temperaturze parowania –50°C jako czynnika chłodniczego pozwala na redukcję czasu zamrażania produktów ok. 25-30%.
Amoniak i dwutlenek węgla stosuje się w dwóch rodzajach instalacji chłodniczych:
Kaskada R717/R744 ( NH3 / CO2)
Pojęcie systemu kaskadowego wykorzystuje się w chłodnictwie do określenia instalacji, która wykorzystuje dwa połączone ze sobą trwale obiegi chłodnicze: niskotemperaturowy CO2 pracujący w zakresie temperatur od –54°C do –15°C oraz wysokotemperaturowy NH3 pracujący w zakresie temperatur od –15°C do 35°C. Systemy te są dedykowane dla instalacji zamrażalniczych (np. tuneli czy zamrażarek płytowych) oraz instalacji osuszania.
Układy kaskadowe Grasso to fabrycznie montowane zespoły o kompaktowej budowie. Dla mniejszych wydajności chłodniczych układy te są konstruowane przez Grasso z wykorzystaniem sprężarek tłokowych, a dla większych wydajności stosowane są sprężarki śrubowe.
Układ amoniakalny z CO2 jako czynnikiem pośrednim
W tym rozwiązaniu głównym obiegiem chłodniczym jest tradycyjny układ amoniakalny z parownikiem typu zalanego. W parowniku (wymienniku płaszczowo-płytowym) odparowujący amoniak odbiera ciepło od czynnika pośredniego, którym jest CO2 . Jest on pompowany w postaci ciekłej (skroplonej) do chłodnic, w których odparowuje odbierając ciepło z chłodni. Gazowy dwutlenek węgla jest następnie ponownie skraplany w parowniku układu amoniakalnego.
Do zalet takiego układu należy:
- brak problemów z powrotem oleju, gdyż obieg CO2 jest pozbawiony oleju;
- czynnik pośredni (CO2 ) jest nietoksyczny w przeciwieństwie do niektórych glikoli, czy amoniaku;
- niskie zużycie energii potrzebnej do pompowania czynnika, szczególnie w stosunku do glikoli, solanek, jak również amoniaku.