1 Baggrund og indledning for projektet

Miljøvenlig iscremefryser med CO2-kølemiddel

Baggrunden for projektet er at udvikle alternativer til HFC- og HC-baserede iscremefrysere.
En traditionel iscremefryser indeholder i gennemsnit ca. 100 g kølemiddel. Derfor vil overgang til CO₂-kølemiddel på sigt medføre en substitution af ca. 20 tons R404A pr. år. R404A har et GWP (Global Warming Potential) på ca. 3260 (sammenlignet med CO₂, som har GWP = 1).
Dette kan omregnes til, at atmosfæren spares for ca. 20 * 3260 = 65.200 tons CO₂-ækvivalenter pr. år. Hertil kommer reduceret CO₂udledning, fordi der forventes en mere energieffektiv iscremefryser.

Angående kulbrinter som kølemiddel i iscremefrysere, er det udviklet en række frysere som benytter kulbrinter som kølemiddel, herunder R600a (isobutan) og R290 (propan). Unilever opstiller et antal af disse i Europa. Der er imidlertid en udbredt ængstelse for at benytte kulbrinter i især USA, og dette har medført, at især Nestlé har meddelt, at man ikke vil satse på kulbrinter, men i stedet vil satse på CO₂-kølemiddel på globalt plan. Også andre producenter af drikkevarer og fødevarer har meddelt, at man vil satse på CO₂, bl.a. the Coca-Cola Company. Det betyder i praksis, at langt de fleste iscremefrysere stadig produceres med HFC-kølemiddel, og denne situation vil blive ved, indtil der kommer konkurrencedygtige alternativer med CO₂-kølemiddel.

Motiverende for projektet er også, at sikre en udvikling af viden for benyttelse af CO₂-kølemiddel til fryseformål i mindre anlæg, og dermed generere en ny viden, som også kan udnyttes på andre områder (f.eks. storkøkkener, mindre supermarkedsfrysere m.v.).

Teknologisk set er der flere udfordringer i at benytte CO₂-kølemiddel. Der er tale om en transkritisk proces, og dette stiller store krav til især gaskøleren (svarer til kondensator i traditionelt kølesystem). I iscremefrysere benyttes svøbskondensatorer, som består af stålrør, som er formet i en spiral, som passer ind i svøbet. Ofte benyttes dette sammen med en ”overhedningsfjerner”, som er placeret umiddelbart og køler gasse inden den ledes ind i kondensatoren.
I projektet undersøges, hvilken gaskøler-konstruktion, som er mest hensigtsmæssig.

Ekspansionsorganet er ligeledes en udfordring. Det undersøges, om kapillarrør kan benyttes, da dette er den typiske løsning i iscremefrysere traditionelt.

Kompressoren er selvsagt også en teknologisk udfordring. Det undersøges i projektet, om der kan benyttes en to-trins-kompressor til iscremefrysere. Disse eksisterer p.t. kun på prototype-stadiet. Alternativt benyttes en ét-trins kompressor.

Teknologisk Institut er involveret i en række projekter, hvor der benyttes CO₂-kølemiddel, herunder i supermarkeder, varmepumper og i køle-containere. På det seneste er interessen for at benytte CO₂ i plug-in kølemøbler steget.