פחמן דו חמצני הוא חומר טבעי – האטמוספירה מורכבת מכ-0.04% CO2 (370 ppm).
הוא מיוצר במהלך הנשימה על ידי רוב האורגניזמים החיים ונספג על ידי צמחים.
שחרורו לאטמוספירה ממערכות קירור כמעט ואינו משפיע בהשוואה למקורות CO2 אחרים המובילים את הדיון על התחממות גלובלית.
תכונותיו הפיזיקליות דורשות טיפול מיוחד, שכן הלחצים במערכות קירור גבוהים בהרבה מאשר במערכות רגילות, וכל הרכיבים מתוכננים בהתאם.
כיום אין קושי להשיג את כל הציוד הנדרש. עלויות ההשקעה הגבוהות שאפיינו את הפרויקטים הקודמים של CO2 נמצאות במגמת ירידה, והקרר עצמו זול משמעותית לעומת HFO/HFC
הנקודה המשולשת של פחמן דו חמצני גבוהה והנקודה הקריטית נמוכה בהשוואה לחומרי קירור אחרים.
הנקודה המשולשת התנאים שבהם נוזל ואדים הופכים זהים.
התנאים המגדירים את הנקודה הקריטית הם הטמפרטורה הקריטית, הלחץ הקריטי והצפיפות הקריטית המתרחשת ב-4.2 בר מוחלט וטמפ’ של 57- מעלות צלזיוס
מתחת לנקודה זו אין שלב נוזלי. לחץ אטמוספרי 0bar g,/ 100ka-ab מוצק ישנה מצב צבירה ישירות לגז.
ל-R744 מוצק תהיה טמפרטורת פני השטח של 78- מעלות צלזיוס
הנקודה הקריטית הנקודה הקריטית היא המצב שבו הנוזל וצפיפות הגזים זהה.
מעל לנקודה זו הגדרת מצב הצבירה נוזל וגז אינם קיימים.
נקודה זאת מתרחשת ב- 31 מעלות ובלחץ של 72.8 Bar g שהיא מעל לאופייני טמפרטורות עיבוי המערכת בחלק או בכל השנה, בהתאם לאקלים.
מעל הנקודה הקריטית הקרר נמצא במצב Super fluid אין שינוי מצב צבירה ופילטת החום הינה מורגשת בלבד .
אתגר משמעותי של היישום כנוזל קירור CO2
לחצי פעולה גבוהים יותר בהשוואה לחומרי קירור מסחריים אחרים
עקומת הרוויה עבור R744 אינה משתרעת מעבר כי זו הנקודה הקריטית
קיימים 2 אפיונים לשיטת עבודה של מערכות co2
- SUB-CRITICAL במצב זה המתקן פועל במצב תת קריטי כאשר הלחצים ב-GAS COOLER הם מתחת ל-73.6BAR והטמפ’ נמוכה מ- ° 31 לקרר יש יכולת התעבות והמערכת מתפקדת כמעגל קירור סטנדרטי
- TRANS-CRITICAL במצב זה, המתקן פועל במצב Super fluid כאשר הלחצים באזור פיזור החום Gas Cooler הם מעל ל-73.6 BAR וטמפ’ הגבוה מ-° 31 במצב זה, נוזל הקירור אינו מתעבה, כפי שקורה במצב תת קריטי ואינו משנה מצב צבירה. לכן אין הבחנה בין המצב הנוזלי לבין המצב הגזי