Is CO2 veilig als koudemiddel?

Ja, met de juiste veiligheidsmaatregelen zeker

Celsis organiseerde onlangs een CO2-seminar om de branche bij te praten over de voor- en nadelen van het gebruik van dit koudemiddel (R744). Is het veilig om te gebruiken? En wat zijn de voor- en nadelen ervan? Er werd uitgebreid ingegaan op deze materie en de rond de tachtig aanwezige installateurs kregen ruim de mogelijkheid om vragen te stellen. Conclusie: Met de juiste veiligheidsvoorschriften heeft CO2 als natuurlijk koudemiddel de toekomst.

„We zitten in de uitfasering van synthetische koudemiddelen”, zegt Edwin Ernste, directeur Celsis. „Vanaf 2032 mogen voor servicedoeleinden alleen koelgassen met een GWP>750 worden gebruikt mits gerecycled of geregenereerd. De weg voor synthetische koelgassen gaat dus dicht. De weg voorwaarts is voor natuurlijke koudemiddelen zoals CO2. Dit koudemiddel is ook geschikt voor warmteterugwinning want de warmte-inhoud is groot.”

Waarom CO2?

Eén van de vragen is waarom er overgegaan wordt naar CO2 en niet naar ammoniak. „Dat ligt aan de situatie”, vertelt Peter Staal, R744-specialist bij Celsis. „Niet elk koudemiddel is geschikt voor elke toepassing. Ammoniak is energetisch sterk, heeft een goed rendement, maar is erg hygroscopisch, brandbaar en toxisch en is niet overal toepasbaar. CO2 is als koudemiddel zo slecht nog niet. Het is niet brandbaar, A1-geclassificeerd en het heeft een erg goed thermodynamisch rendement bij de juiste ontwerpcondities, al is CO2 ook niet zonder gevaar. Bij te hoge concentraties in de lucht is het levensbedreigend door reactie van het lichaam. Een goede ventilatie is daarom belangrijk. Niet alles kan gekoeld worden met CO2, maar wel veel. Het is toekomstbestendig. Propaan is niet toxisch, heeft een laag onderhoud, maar is weer explosief CO2 is een milieuvriendelijk koudemiddel, maar er zit wel een prijskaartje aan omdat er duurdere componenten worden vereist door de hoge werkdruk. Voor kleinere installaties is het in verhouding wat duurder, voor grotere installaties is het goedkoper. Zoals bij alle natuurlijke koudemiddelen is goede lekdetectie erg belangrijk.”

Warmteterugwinning

Het voordeel is dat CO2een hoog volumetrisch vermogen heeft. In een m3 kan veel warmte in en uit. Daarom is CO2 heel geschikt voor warmteterugwinning. Er kunnen lage temperaturen mee gehaald worden, tot een vriestemperatuur van -45 °C. Ook heeft het weinig onderhoud nodig. „Het is al een heel oud koudemiddel”, vertelt Staal. „Het wordt sinds eind negentiende eeuw gebruikt. CO2 heeft een goed rendement bij een buitentemperatuur lager dan 31 °C. Installaties hoeven niet uit te vallen door hoge druk. De druk is zelf te regelen.” Bij een CO2-installatie kun je zonder grote investering ook een warmtepomp installeren, voor de winter voor verwarming en in de zomer voor koeling. Dit biedt voordeel, zeker met de hoge energieprijzen. „Nu gooien we warmte weg die we met een warmtepomp nuttig kunnen gebruiken”, geeft Staal aan. „De warmte is er al. Het niet gebruiken van warmterugwinning is doodzonde. En extra warmte kan worden gecreëerd met een valse verdamper, wat in feite een warmtepomp is. De warmtepomp hier is geen AC, maar AC is met parallelle compressie en een extra platenwisselaar wel zeer eenvoudig te integreren op de machine. De warmte wordt afgegeven via een platenwisselaar.” 

Veiligheid

„CO2 is een koelgas dat overal om ons heen is. Het is onder andere de thermische buffer van de aarde”, aldus Wim de Leeuw, consultant Cold Energy Consultancy. „Zonder CO2 zou de aarde bijna 33 graden kouder zijn. Het is een bijzondere stof. Ook voor koelinstallaties waarmee er goed mee kunnen werken, maar het brengt ook het gevaar van hypercapnie, een verhoogde CO2-concentratie in het bloed met zich mee. De wettelijke grenswaarde in Nederland op de werkplek is 5000 ppm. Boven dit niveau treden gezondheidsklachten op. Juist lagergelegen ruimtes vormen een risico, omdat CO2 zwaarder is dan lucht. Daar zijn specifieke gasdetectoren nodig. Vanwege het gevaar is er een scala aan wetgeving. Installaties boven de 10 kg CO2 vallen onder BAL. Belangrijk bij een CO2-installatie is het beperken van de drukopbouw en het veilig afblazen van CO2.” 

Arbeidsomstandighedenbesluit 

Behalve het gevaar van verstikking en hypercapnie is er ook het gevaar van bevriezing bij lekkage. Het vrijkomende CO2 bereikt een temperatuur van -78,5 °C. Cryogene handschoenen, spatbril en een gelaatsscherm zijn daarom nodig. Ook moet er een noodplan zijn met instructies voor eigen personeel en de installateur. 

Netwerken

„Deze sessie ken ik”, zegt Victor Lichtenberg van Veld Koeltechniek, een van de aanwezigen „Dergelijke sessies zijn altijd heel leuk en nuttig om mee te maken. Het is goed om de laatste ontwikkelingen te zien. Vandaag ben ik hier vooral om te netwerken.”

‘Prijstechnisch valt het tegen’

„Wij doen veel met koeltechniek”, zegt Nico van der Valk van KTB Koeltechniek. „Vandaag ben ik hier vooral om over veiligheid te horen. De rest is ons al wel duidelijk, dat hebben we met de opleiding al gehad. Deze sessies zijn heel nuttig. Er zit altijd wel een overlap in, maar het is niet verkeerd om het nog eens te horen. Qua koudemiddel hebben we geen keus. We moeten over. We werken nog niet met CO2, want prijstechnisch valt het tegen. De klant bepaalt uiteindelijk als het om de prijs gaat.”

‘Informatie inpassen’

„Het is een interessante sessie”, vindt ook Wilko de Wilde van De Wilde Koeltechniek. „We kijken wat we met de informatie kunnen doen en hoe we die kunnen inpassen. Als we een paar nieuwe dingen horen, dan is deze dag al geslaagd voor ons. We werken al ruim 15 jaar bij supermarkten. Nu gaan we ook kleinere installaties doen. Maar het is kijken hoe we dat financieel kunnen toepassen. CO2 is het probleem niet, maar de kosten zijn nog hoog voor kleine installaties.”