Kohlendioxid stellt in der heutigen Energie- und Umweltsituation ein exzellentes Kältemittel dar. Um den Einsatz dieses natürlichen Kältemittels vor allem auch in Nord- und Südamerika zu fördern, hat der Verdichter-Hersteller Bitzer ein Technologie- und Trainingszentrum im brasilianischen Sao Paulo eröffnet.

Die Anlage sollte Technikern, Ingenieuren, Planern, Anlagenbauern und Studenten neue Verfahren und Erkenntnisse im Umgang mit Kohlendioxid als Kältemittel vermitteln. Darüber hinaus sollte das Zentrum die Möglichkeit bieten, die Energieeffizienz von Anlagen mit unterschiedlichen Kältemitteln zu vergleichen.

Insgesamt hat Bitzer drei Kältesysteme mit jeweils ähnlicher Leistung installiert: eine Kaskadenanlage mit Kohlendioxid für den sub-kritischen Betrieb (Pumpenumlauf für Normalkühlung und Direktexpansion für Tiefkühlung) und dem H-FKW R404A, eine R404A-Anlage sowie eine Anlage mit dem H-FCKW R22. Sie kühlen zwei Lagerräume auf 0 bis 2 °C und einen Gefrierraum auf -25 °C. Zusätzlich gibt es noch zwei Tiefkühlinseln bei -25 °C, die nur an den Kohlendioxid-Kreislauf angeschlossen sind. Die Kälteleistung im Normalkühlbereich beträgt zirka 20 kW, im Tieftemperaturbereich zirka 10 kW. Unter der Decke jedes Kühlraums sind die als Luftkühler ausgeführten Verdampfer der drei Kältesysteme montiert. Die Verflüssiger arbeiten wahlweise mit Luft- oder Wasserkühlung. Sämtliche Maschinen- und Kühlräume sind mit Infrarotsensoren und einem Absaugsystem für Kohlendioxid ausgestattet. Um Energievergleiche durchführen zu können, ist immer nur eine Anlage in Betrieb.

In allen drei Kältesystemen setzt Bitzer seine halbhermetischen Verdichter der neusten Generation ein. Für den Kohlendioxid-Kreislauf (Kaskade) werden speziell für dieses Kältemittel optimierte Verdichter verwendet, die auf Grund ihrer Konstruktion sehr energieeffizient arbeiten. Der Einsatz von Kohlendioxid bietet dabei auch Vorteile beim Materialeinsatz: So können die Querschnitte der Saug- und Druckgasleitungen deutlich reduziert werden, wodurch die Rohrinstallation kostengünstiger ausfällt. Versuchsläufe haben auch gezeigt, dass der Energieverbrauch der Kohlendioxid-Anlage verglichen mit den R404A- und R22-Systemen niedriger ausfällt.

CO2/R404A-Kaskadenanlage:
t_C = -5 °C (CO2 Pumpenumlauf)
t_O = -10 °C (R404A Kaskadenstufe)
t_C = 40 °C (R404A Kaskadenstufe)

R404A-Anlage:
t_O = -10 °C
t_C = 40 °C

R22-Anlage:
tO = -10 °C
tC = 40 °C

CO2/R404A-Kaskadenanlage:
t_O = -30 °C (CO2 DX)
t_C = -5 °C (CO2)

R404A-Anlage:
t_O = -30 °C
t_C = 40 °C

R22-Anlage:
t_O = -30 °C
t_C = 40 °C