Hiilidioksidin mittaaminen kylmätekniikan sovelluksissa

Hiilidioksidia (CO2) käytettiin laajamittaisesti kylmäaineena 1900-luvun alkuvuosina aina 1940-luvulle asti, jolloin sen paikan ottivat kloorifluorihiilivedyt (CFC) ja halogenoidut kloorifluorihiilivedyt (HCFC). 1970-luvulla tehdyissä tutkimuksissa paljastui, että CFC- ja HCFC-yhdisteet vaikuttavat heikentävästi ilmakehän otsonikerrokseen. Nämä yhdisteet ovat myös voimakkaita kasvihuonekaasuja ja vaikuttavat siis ilmastonmuutokseen. Niinpä onkin ryhdytty toimiin kyseisten yhdisteiden korvaamiseksi eri käyttökohteissa.

Vuonna 1987 laadittiin Montrealin pöytäkirja, jonka päämääränä oli otsonikerrosta heikentävien kemikaalien (esim. CFC- ja HCFC-yhdisteiden) poistaminen käytöstä asteittain. Lähes kaikki maailman valtiot allekirjoittivat tuon pöytäkirjan otsonikerroksen yhteisen suojelupyrkimyksen merkeissä. Lisäksi luonnonmukaisempia kylmäaineita on otettu uudelleen käyttöön.

Hiilidioksidin käyttäminen kylmäaineena on monin tavoin perusteltavaa. Hiilidioksidi on edullista ja energiatehokasta. Lisäksi sillä on hyvät lämmönsiirto-ominaisuudet ja sitä voidaan käyttää yhdessä useimpien materiaalien kanssa. Prosessisuunnitteluun, korkeisiin käyttöpaineisiin ja seisokkiaikojen turvallisuusnäkökohtiin liittyvät haasteet ovat voitettavissa nykyteknologian keinoin. Hiilidioksidi on myös ympäristömielessä hyvä vaihtoehto, sillä se ei heikennä otsonikerrosta ja sen vaikutus ilmaston lämpenemiseen on perinteisiä kylmäaineita vähäisempi. Niinpä hiilidioksidin käytölle kylmäaineena on löytynyt hyvin monia sovelluskohteita elintarvike- ja teollisuusprosesseissa, kylmävarastoissa, elintarvikkeiden vähittäiskaupassa ja kuljetuksissa sekä erilaisissa urheiluhalleissa. Hiilidioksidi on myös nousemassa mukaan ajoneuvojen ja asuinkiinteistöjen jäähdytys- ja ilmanvaihtoratkaisuihin.

Turvallisuus ja järjestelmän eheys avainasemassa

Jotta voidaan varmistaa ihmisten turvallisuus hiilidioksidilla jäähdytetyissä tiloissa, on kaikkiin ihmisten käyttämiin tiloihin asennettava hiilidioksidilähettimet mahdollisimman lähelle todennäköisimmiksi arvioituja vuotokohtia. McAlpine Hussman Ltd. -yrityksellä on kokemusta Vaisala CARBOCAP® Carbon Dioxide GMT220 -sarjan lähettimien integroinnista vuotojen havaitsemiseen hiilidioksidia kylmäaineena hyödyntävissä sovelluksissa.

McAlpine Hussmann Ltd. laatii ja tarjoaa ratkaisuja supermarkettien ja ruokakauppojen esillepano- ja jäähdytystarpeisiin eri puolilla Australiaa ja Oseaniaa. "Turvallisuus ja järjestelmien eheys ovat avainasemassa", toteaa McAlpine Hussmann Ltd:n palveluksessa Uudessa-Seelannissa toimiva sovellusinsinööri Rob Whitehead. "Paikallisissa säännöksissä vaaditaan, että kaikissa yleisölle avoimissa jäähdytetyissä tiloissa on oltava paikalliset vuotojen havainnointi- ja hälytyslaitteet. Me päätimme mennä vielä askeleen pidemmälle ja varustaa kaikki kylmätilat ja myös konehuoneet hälytyslaitteilla".

Vaisalan anturit ovat tarkkoja ja kestäviä

Rob Whitehead luettelee hiilidioksidilähettimiin kohdistuvia vaatimuksia: "Havainnointilaitteen on oltava vankka, ja siinä on oltava etäanturi ja näyttö. Sen on myös pystyttävä toimittamaan tietoja valvonta- ja hälytysjärjestelmälle".

Vaisalan CARBOCAP® -hiilidioksidilähettimet GMT221 ja GMT222 on suunniteltu eritoten vaativiin ja kosteisiin olosuhteisiin. "Vaisalan järjestelmän joustavuuden ansiosta olemme voineet asentaa havainnointiyksiköt kylmätilojen ulkopuolelle sellaiseen korkeuteen, että laitteiden alttius mekaanisille vaurioille on minimaalinen", kehuu Rob Whitehead.