CO2 (R744) transkritiska system: en praktisk serviceguide

Vad som skiljer sig med CO2

R744 uppför sig annorlunda än HFC i båda ändarna av sitt spektrum. Den kritiska punkten är 31 °C och 73,8 bar. Varma dagar sker värmeavgivningen i gascoolern över det trycket, vilket gör att köldmediet inte kondenserar utan kyls som en superkritisk fluid. Detta kallas transkritisk drift ^[1]. Trippelpunkten är -56,6 °C och 5,2 bar (absoluttryck). Under det trycket finns ingen vätska, endast fast form och gas, vilket innebär att CO2 som expanderas eller blåses av för mycket förvandlas till torris vid ca -78 °C ^[1][4].

Ett typiskt supermarknads- eller industrisystem har en gaskylare på högtryckssidan, en receiver (flashtank) på mellantryck och kompressorer för låg- och medeltemperatur. Flashgasen som bildas vid expansionen tas om hand av en bypassventil eller av en parallellkompressor, som är effektivare i varmt klimat ^[8]. CO2-kalkylatorerna för koppar- och stålrör dimensionerar rören för de här trycken.

Säkerhet innan du börjar

• Kvävning. CO2 är luktfri och tyngre än luft och samlas därför lågt i maskinrum, gropar och kylrum. Gränsvärdet för 8 timmar är 5 000 ppm ^[2]. Vid cirka 10 % i luften kan en människa bli medvetslös på under en minut ^[4].
• Praktiskt gränsvärde. CO2 är klass A1, och det praktiska gränsvärdet i EN 378 är 0,1 kg/m³ ^[4][7]. Där ett läckage kan överskrida det i ett utrymme där människor vistas krävs fast gasdetektering med larm ^[2]. Montera detektorn lågt, inte i andningshöjd ^[3].
• Säkerhetsventiler. Säkerhetsventiler på receivern och andra kärl kan blåsa av vid fel, till exempel efter ett strömavbrott. Utloppet måste ledas ut i det fria, och torris kan bildas där ^[2]. Se artikeln om säkerhetsanordningar enligt EN 13136.
• Stilleståndstryck. Ett stoppat system värms upp och trycket stiger. I vissa system ligger stilleståndstrycket över högsta tillåtna tryck på sugsidan. Då begränsas det med ett hjälpkylaggregat eller en säkerhetsventil ^[2][3]. Läs av trycket innan du öppnar något.
• Personlig skyddsutrustning. Använd handskar och skyddsglasögon. Kontakt med fast eller flytande CO2 ger köldskador ^[2][4]. Bär en personlig CO2-varnare när du arbetar i lågt liggande utrymmen ^[4].

Servicesteg

1. Bedöm läget. Läs av trycken, kontrollera att detektorn fungerar och att rummet är ventilerat. Gör en riskanalys av jobbet innan du börjar; det ingår i vad en certifierad tekniker ska kunna ^[6].
2. Använd godkänd utrustning. Slangar, mätgrenrör, manometrar och återvinningsutrustning måste vara klassade för trycket i den del du ansluter till. Använd högtrycksslangar med slangbrottsskydd (wire) ^[2][4].
3. Stäng av och återvinn. Stäng av sektionen och se till att eventuell instängd vätska har en väg att avlasta trycket. Återvinn CO2 till en lämplig flaska. Går det inte att undvika att blåsa av: blås av i det fria, bort från människor, och håll koll på trycket. Copeland rekommenderar att blåsa av i vätskefas för att undvika torris ^[2].
4. Provning. Tryckprova med torr kvävgas, först hållfasthet och sedan täthet. Danfoss handbok anger 1,43 × PS som provtryck ^[1]; detaljerna står i guiden om tryckprovning. Gör sedan en läcksökning med en CO2-detektor, eftersom luften redan innehåller CO2 ^[3]. Se guiden om läckagekontroll.
5. Evakuera. CO2 tål mycket lite vatten: cirka 10 ppm är en lämplig högsta halt, och fritt vatten ger iskristaller och syror. Evakuera noga; ett filtertork med molekylsil hjälper ^[1]. Se guiden om evakuering.
6. Bryt vakuumet med gas. Efter evakueringen ligger trycket under trippelpunkten. Fyller man vätska bildas torris. Fyll gas tills trycket ligger över trippelpunkten och enligt tillverkarens anvisning, och gå först därefter över till vätska ^[2][3].
7. Fyll långsamt. Högsta tillåtna tryck i vissa system, till exempel kaskadsystem och delar av boostersystem, ligger under flasktrycket. Fyll långsamt så att säkerhetsventilerna inte öppnar ^[2].
8. Kontrollera och dokumentera. Starta systemet och kontrollera trycken, gaskylarens börvärde och receivertrycket mot manualen. Skriv serviceprotokollet.

Regler i EU

• R744 är ingen F-gas. F-gasförordningen omfattar ämnena i bilagorna I och II, och CO2 finns inte bland dem ^[5]. Läckagekontrollen i artikel 5 gäller utrustning med de gaserna ^[5] och därmed inte ett rent CO2-system.
• Kompetens krävs ändå. Artikel 10 i (EU) 2024/573 kräver certifikat för installation, underhåll, reparation och avveckling, och omfattar även relevanta alternativ till F-gaser, bland annat naturliga köldmedier ^[5]. Genomförandeförordning (EU) 2024/2215 anger typerna: A1 och A2 för F-gaser och kolväten, B för CO2 och C för ammoniak (artikel 3.2). Om inget undantag gäller måste den som utför arbetet ha certifikat för det ^[6].
• Vad prov B omfattar. Provet omfattar tryck- och vakuumprovning, säker tömning och påfyllning av R744, riskanalys, gasdetektering och personlig skyddsutrustning samt torris vid trippelpunkten (bilaga I, avsnitt 13) ^[6]. Svetsning får utföras under tillsyn av en person med nationell behörighet (artikel 3.3 a) ^[6].
• Tryckbärande anordningar och säkerhet. Tryckkärlsdirektivet 2014/68/EU och EN 378 gäller systemet oavsett köldmedium, och nationella regler om kontroll kan ställa fler krav. Se artiklarna om PED och EN 378. Om och hur certifikat B krävs bestämmer varje medlemsstat, så läs artikeln om ditt land.

Typiska fel och var man ska leta härnäst

Fel hittas enklast genom att jämföra tryck och temperaturer med börvärdena i aggregatets styrning, till exempel Danfoss AK-PC 782 eller Carels styrningar. Parameternamn och larmkoder skiljer sig mellan tillverkarna. Slå upp dem i felsökningsappen och i styrningens manual i stället för att gissa.

Checklista

• Giltigt certifikat för CO2 (typ B i EU) och en gjord riskanalys.
• Detektorn fungerar, rummet är ventilerat, handskar, skyddsglasögon och personlig CO2-varnare används.
• Trycken avlästa före öppning; stilleståndstrycket beaktat.
• Slangar, mätgrenrör och återvinningsutrustning klassade för trycket.
• Ingen vätska instängd mellan stängda ventiler.
• Vid fyllning av ett evakuerat system: gas först, sedan vätska.
• Tryckprovning, läcksökning och evakuering gjorda och dokumenterade.
• Säkerhetsventilernas utlopp fria och ledda ut i det fria.