В продовольственном ритейле CO2-системы всё чаще рассматриваются не только как холодильное оборудование, но и как часть общей энергетической инфраструктуры магазина. В транскритическом цикле такие системы могут одновременно обеспечивать охлаждение, отопление помещений, подготовку горячей воды и утилизацию избыточного тепла.
Практика европейских объектов показывает, что утилизированное тепло может покрывать значительную часть тепловой нагрузки магазина, а в отдельных случаях — полностью заменять отдельные источники отопления. При этом эффективность таких решений зависит от проектирования, температуры обратной воды, настройки управления и того, насколько хорошо холодильная система интегрирована с HVAC и другими инженерными системами здания.Транскритические CO2-системы в продовольственном ритейле всё чаще используются не только для охлаждения, но и для отопления, подготовки горячей воды и передачи избыточного тепла в тепловые сети. Примером стал Danfoss Smart Store ADC в Нордборге: с мая 2023 года объект полностью покрывал потребность магазина и соседнего лабораторного здания в отоплении за счёт утилизации тепла холодильной системы.
За два года Smart Store передал 36 МВт·ч избыточного тепла в городскую тепловую сеть и сэкономил около €8 800 на тепле, которое иначе пришлось бы покупать. По данным Danfoss, дополнительное потребление электроэнергии холодильной установки для передачи этого тепла было незначительным.
Производители отмечают, что CO2-системы могут обеспечивать более высокие температуры воды, чем традиционная утилизация тепла в HFC-системах. Evapco Systems LMP указывает диапазон 35–45°C в большинстве условий, 50–60°C при правильном проектировании и управлении, а также до 60–70°C при приоритете утилизации тепла. Modine сообщает о достижимых 60–70°C в реальных транскритических установках, Copeland — о 60–88°C для CO2 booster racks, а Enex Technologies — о 80–90°C в зависимости от типа установки.
Сценарии применения варьируются от небольших магазинов до промышленных кухонь и оптовых объектов. В Испании магазин площадью 100 м² использует одну установку Panasonic iCO2RE для охлаждения и отопления. Во Франции центральная кухня Cuisine Centrale de Puellemontier применяет две CO2-установки Panasonic для предварительного нагрева около 524 литров горячей воды в час до 55°C. В Германии METRO использует утилизированное тепло как единственный источник напольного отопления в новом магазине Hamburg-Rahlstedt.
Экономика проектов зависит от климата, стоимости энергии, режима работы и доли тепла, используемой на месте. По оценкам производителей, дополнительные затраты на утилизацию тепла составляют около 5–10% от стоимости CO2 booster-системы. Copeland указывает окупаемость 0,8–2,5 года для европейских CO2 scroll condensing units с модулем утилизации тепла, Enex — менее двух лет при замещении котла на ископаемом топливе, Modine — 2–5 лет в Европе и 4–7 лет в Северной Америке.
Основные ограничения связаны не с самой CO2-технологией, а с проектированием, управлением и эксплуатацией. Frigo-Consulting называет критическим фактором температуру обратной воды в отопительном контуре: если она выше расчётной, мощность и эффективность утилизации тепла сразу снижаются. Refrigeration Mentor указывает, что многие проблемы связаны с пусконаладкой, настройкой контроллеров, размещением датчиков, алгоритмами работы и координацией между подрядчиками.
«В большинстве применений в продовольственном ритейле наш честный ответ — да», — сказал Йонас Шёненбергер, руководитель отдела исследований и разработок Frigo-Consulting Ltd., отвечая на вопрос, оправданы ли дополнительные затраты на утилизацию тепла.
«По мере масштабирования применения CO2 реальная ценность заключается уже не только в выборе хладагента, а в том, насколько эффективно утилизированное тепло интегрировано в более широкую энергетическую систему здания», — отметил Умберто Ди Барбора, глобальный директор по продуктам и маркетингу холодильных воздухоохладителей Modine.