CO2 (R744) transkritiske anlæg: en praktisk servicevejledning

Hvad er anderledes med CO2

R744 opfører sig anderledes end HFC'er i begge ender af sit område. Det kritiske punkt er 31 °C og 73,8 bar. På varme dage sker varmeafgivelsen i gaskøleren over dette tryk, så kølemidlet kondenserer ikke, men køles som en superkritisk væske. Dette kaldes transkritisk drift ^[1]. Tripelpunktet er -56,6 °C og 5,2 bar (absolut). Under dette tryk findes ingen væske, kun fast stof og gas, så CO2, der ekspanderes eller udluftes for meget, bliver til tøris ved ca. -78 °C ^[1][4].

Et typisk supermarkeds- eller industrianlæg har en gaskøler på højtrykssiden, en receiver (flash-tank) ved mellemtryk og kompressorer til lav- og mediumtemperatur. Flash-gas, der dannes ved ekspansionen, håndteres af en bypass-ventil eller en parallelkompressor, hvilket er mere effektivt i varme klimaer ^[8]. CO2-beregningsprogrammerne for kobber og stål dimensionerer rørføringen til disse tryk.

Sikkerhed før du starter

• Kvælning. CO2 er lugtfri og tungere end luft, så den samler sig lavt i maskinrum, grave og kølerum. Grænseværdien for 8 timers eksponering er 5.000 ppm ^[2]. Ved ca. 10 % i luften kan en person miste bevidstheden på under et minut ^[4].
• Praktisk grænse. CO2 er klasse A1, og EN 378's praktiske grænse er 0,1 kg/m3 ^[4][7]. Hvor en lækage kan overstige denne i et opholdsrum, kræves permanent detektering med alarm ^[2]. Monter detektoren lavt, ikke i åndehøjde ^[3].
• Trykaflastning. Sikkerhedsventiler på receiveren og andre beholdere kan udblæse ved en fejl, f.eks. efter et strømsvigt. Udgangen skal føres ud i det fri, og der kan dannes tøris ^[2]. Se artiklen om EN 13136 sikkerhedsudstyr.
• Stilstandstryk. Et stoppet anlæg opvarmes og tryksættes. På nogle anlæg er stilstandstrykket over det maksimalt tilladte sugetryk. Hjælpekøling eller en sikkerhedsventil begrænser det derefter ^[2][3]. Aflæs trykket, før du åbner noget.
• Personlige værnemidler. Brug handsker og beskyttelsesbriller. Kontakt med fast eller flydende CO2 giver forfrysninger ^[2][4]. Brug en personlig CO2-detektor, når du arbejder i lave rum ^[4].

Servicetrin

1. Vurder situationen. Aflæs tryk, tjek at detektoren virker, og at rummet er ventileret. Lav en risikoanalyse af arbejdet, før du starter; det er en del af, hvad en certificeret tekniker skal kunne ^[6].
2. Brug godkendt udstyr. Slanger, manifold, manometre og opsamlingsudstyr skal være godkendt til trykket i den del, du tilslutter til. Brug højtryksslanger med piskesikring ^[2][4].
3. Isoler og opsaml. Luk sektionen af med en aflastningsvej for eventuel indespærret væske. Opsaml CO2 i en egnet flaske. Hvis udluftning ikke kan undgås, skal det ske udendørs, væk fra mennesker, og overvåg trykket. Copeland anbefaler udluftning i væskeform for at undgå tøris ^[2].
4. Test. Trykprøv med tør nitrogen, først styrke og derefter tæthed. Danfoss-vejledningen angiver 1,43 × PS som prøvetryk ^[1]; detaljerne findes i vejledningen til trykprøvning. Foretag derefter en lækagesøgning med en CO2-detektor, da CO2 allerede findes i luften ^[3]. Se vejledningen til lækagekontrol.
5. Evakuer. CO2 tåler meget lidt vand: ca. 10 ppm er et passende maksimum, og frit vand giver iskrystaller og syrer. Evakuer grundigt; et molekylærfilter hjælper ^[1]. Se vejledningen til evakuering.
6. Bryd vakuum med damp. Efter evakuering er anlægget under tripelpunktet. Påfyldning af væske danner da tøris. Påfyld damp, indtil trykket er over tripelpunktet og som producenten foreskriver, og skift først derefter til væske ^[2][3].
7. Påfyld langsomt. Det maksimale tryk for visse anlæg, såsom kaskadeanlæg og dele af boosteranlæg, er under flasketrykket. Påfyld langsomt, så sikkerhedsventiler ikke åbner ^[2].
8. Tjek og dokumenter. Start anlægget og tjek tryk, gaskølerens setpunkt og receivertrykket mod manualen. Skriv servicerapporten.

Regler i EU

• R744 er ikke en F-gas. F-gas-forordningen dækker de stoffer, der er opført i dens bilag I og II, og CO2 er ikke et af dem ^[5]. Lækagekontrolkravet i artikel 5 gælder for udstyr med disse gasser ^[5], så det gælder ikke for et anlæg, der kun bruger CO2.
• Kompetence er stadig påkrævet. Artikel 10 i (EU) 2024/573 kræver certificering for installation, vedligeholdelse, reparation og bortskaffelse og dækker relevante alternativer til F-gasser, inklusive naturlige kølemidler ^[5]. Gennemførelsesforordning (EU) 2024/2215 fastsætter typerne: A1 og A2 for F-gasser og kulbrinter, B for CO2, C for ammoniak (artikel 3(2)). Medmindre der er givet undtagelse, skal indehaveren have certifikatet for aktiviteten ^[6].
• Hvad B-eksamen dækker. Prøven inkluderer tryk- og vakuumtest, sikker fjernelse og påfyldning af R744, risikoanalyse, gasdetektering og personlige værnemidler samt tøris dannet ved tripelpunktet (bilag I, overskrift 13) ^[6]. Hårdlodning kan udføres af en person, der har den nationale kvalifikation under opsyn (artikel 3(3)(a)) ^[6].
• Trykbærende udstyr og sikkerhed. Direktivet om trykbærende udstyr 2014/68/EU og EN 378 gælder for anlægget uanset kølemiddel, og nationale inspektionsregler kan tilføje krav. Se artiklerne om PED og EN 378. Hvorvidt og hvordan certifikat B kræves, besluttes af hvert medlemsland, så tjek den nationale artikel.

Typiske fejl og hvor man skal lede

Fejl findes bedst ved at sammenligne tryk- og temperaturlæsninger med setpunkterne i anlægsstyringen, f.eks. Danfoss AK-PC 782 eller Carel-controllere. Parameternavne og alarmkoder varierer mellem producenter. Slå dem op i fejlfindings-appen og i controller-manualen i stedet for at gætte.

Checkliste

• Gyldigt certifikat for CO2 (type B i EU) og risikoanalyse udført.
• Detektor virker, rum ventileret, handsker, briller og personlig detektor i brug.
• Tryk aflæst før åbning; stilstandstryk overvejet.
• Slanger, manifold og opsamlingsudstyr godkendt til trykket.
• Ingen væske indespærret mellem lukkede ventiler.
• Damp først ved påfyldning af et evakueret anlæg, derefter væske.
• Trykprøvning, lækagekontrol og evakuering udført og dokumenteret.
• Sikkerhedsventilers udgange frie og ført udendørs.