Kondenzační jednotky CO2 v Severní Americe

Severoamerický trh komerčního chlazení vstupuje do nové fáze přechodu k přírodním chladivům.

Již několik let je růst transkritického chlazení CO₂ poháněn především centralizovanými regálovými systémy používanými v supermarketech. Tento vzorec se nyní začíná měnit, protože kompaktní kondenzační jednotky CO₂ jsou stále více dostupné pro menší a více aplikačně specifické instalace.

Podle průmyslové zprávy z července 2026 měla Severní Amerika přibližně 5 120 supermarketů využívajících transkritické chladicí systémy CO₂ v roce 2025, což představuje nárůst o zhruba 75 % ve srovnání s rokem 2023. Výrobci nyní zavádějí kompaktní kondenzační jednotky CO₂ nebo sledují certifikace potřebné k uvedení více produktů na regionální trh.

Tento vývoj může rozšířit použití R744 mimo velké supermarkety do:

• obchody se smíšeným zbožím;
• maloformátové obchody s potravinami;
• restaurace a stravování;
• chladírny a vestavěné mrazáky;
• zařízení na zpracování potravin;
• distribuční centra;
• nezávislé chladicí zátěže;
• projekty rozšíření a modernizace.

Účastníci průmyslu považují balené kondenzační jednotky CO₂ za praktický způsob, jak zavést přírodní chladiva do menších projektů, které nevyžadují kompletní centralizovaný stojan. ([Přírodní chladiva][1])

Pro výrobce chladicích zařízení však přijetí CO₂ neznamená pouze výměnu jednoho chladiva za jiné.

R744 má výrazné tlakové, teplotní a bezpečnostní charakteristiky. Spolehlivý provoz proto závisí na přesném snímání v celém chladicím okruhu a okolním prostředí.

Proč CO₂ kondenzační jednotky přitahují více pozornosti

Kondenzační jednotka spojuje hlavní chladicí komponenty – včetně kompresoru, zařízení pro odvod tepla a ovládacích prvků – do uceleného systému, který může sloužit nezávislé zátěži.

Tato architektura může být atraktivní pro projekty, jako jsou:

• rozšíření malých prodejen;
• chlazené výstavní plochy;
• vzdálené chladírny;
• chladicí a mrazicí boxy;
• dodatečná kapacita pro stávající zařízení;
• chladící zóny specifické pro aplikaci.

Ve srovnání s instalací kompletního centralizovaného stojanu může zabalená kondenzační jednotka poskytnout cílenější cestu pro integraci chlazení CO₂ do nové stavby, přestavby nebo rozšíření kapacity.

Nedávná diskuse na severoamerickém trhu také naznačuje rostoucí zájem o kondenzační jednotky CO₂ pro menší aplikace v chladírnách a potravinářském průmyslu, zejména tam, kde je vyžadována vzdálená instalace a přesné ovládání místnosti. ([Přírodní chladiva][1])

R744 vytváří nové požadavky na výkon snímače

CO₂, označený jako R744, je přírodní chladivo s potenciálem globálního oteplování 1. Je nehořlavé a stále více se používá v komerčním a průmyslovém chlazení. ([danfoss.com][2])

Chladicí systémy na CO₂ však pracují při podstatně vyšších tlacích než mnohé starší systémy HFC. Komponenty vyvinuté pro transkritické aplikace R744 mohou být dimenzovány na pracovní tlaky kolem 140 barů nebo vyšší, v závislosti na poloze a konstrukci systému. ([danfoss.com][3])

To vytváří několik problémů se snímáním:

1. Tlak musí být měřen přesně v širokém rozsahu.
2. Údaje o teplotě jsou vyžadovány pro řízení, ochranu a optimalizaci účinnosti.
3. Únik CO₂ musí být detekován, protože vysoké koncentrace mohou představovat riziko udušení.
4. Senzory musí odolávat vibracím, tlakovým cyklům a měnícím se teplotám.
5. Snímací systém musí podporovat rychlé řízení a diagnostiku poruch.

Chlazení CO₂ proto vyžaduje koordinovanou snímací architekturu spíše než jedinou monitorovací komponentu.

1. Monitorování vysokého tlaku v chladicích systémech CO₂

Měření tlaku je jednou z nejdůležitějších funkcí snímání v kondenzační jednotce R744.

Typické polohy pro monitorování tlaku mohou zahrnovat:

• sání kompresoru;
• výtlak kompresoru;
• výstup plynového chladiče;
• kapalinový přijímač nebo záblesková nádrž;
• vstup a výstup výparníku;
• vysokotlaký regulační ventil;
• potrubí obtoku plynu;
• okruh olejového hospodářství.

Regulátor používá tyto tlakové signály k regulaci kompresorů, ventilů, ventilátorů a ochranných funkcí.

Proč na přesnosti tlaku záleží

Nesprávné nebo nestabilní údaje o tlaku mohou ovlivnit:

• regulace přehřátí;
• optimalizace tlaku plynového chladiče;
• ochrana kompresoru;
• regulace kapacity;
• umístění ventilu;
• diagnostika náplně chladiva;
• účinnost systému.

V transkritickém provozu je regulace tlaku na vysoké straně úzce spojena s okolní teplotou a výkonem plynového chladiče. Spolehlivý tlakový signál umožňuje regulátoru upravit provozní bod a zároveň se vyhnout nebezpečným tlakovým podmínkám.

Doporučené tlakové senzory Winsen

WPCH04 Keramický snímač tlaku

The WPCH04 Keramický snímač tlaku obecného typu nabízí rozsahy tlaku od 0–0,2 MPa do 0–40 MPa, dobu odezvy ne delší než 1 ms a více možností výstupu, včetně 4–20 mA, 0–5 V a 0,5–4,5 V. Winsen mezi oblasti použití řadí klimatizace a řízení tlaku plynu nebo kapaliny. ([winsen-sensor.com][4])

Jeho potenciální hodnota pro výrobce chlazení zahrnuje:

• široký volitelný rozsah tlaku;
• rychlá odezva pro řízení v uzavřené smyčce;
• kompaktní konstrukce vysílače;
• teplotně kompenzovaný výstup signálu;
• přizpůsobitelné konektory a výstupy.

WPCK07 Difuzní křemíkový tlakový vysílač

Pro aplikace vyžadující širší výběr tlakového rozsahu nebo více možností průmyslového výstupu, WPCK07 Difuzní křemíkový tlakový vysílač podporuje rozsahy až 100 MPa a poskytuje několik výstupních formátů, včetně 4–20 mA, napětí a I²C. Je určen pro aplikace včetně HVAC a řízení průmyslových procesů. ([winsen-sensor.com][5])

Mezi možná místa instalace patří:

• výstupní tlak kompresoru;
• monitorování vysokotlakého potrubí;
• tlak přijímače;
• monitorování procesu a bezpečnosti;
• systémy dálkového ovládání chlazení.

Technická poznámka: Konečný výběr tlakového snímače musí vycházet ze skutečného maximálního pracovního tlaku, zkušebního tlaku, tlaku při roztržení, kompatibility chladiva a maziva, procesního připojení, těsnicí struktury a požadované certifikace. Vhodnost produktu pro přímý kontakt R744 by měla být potvrzena během hodnocení projektu.