Современные спортивные объекты всё чаще строятся с учётом не только функциональности и комфорта, но и экологической ответственности. В этой связи всё больше внимания уделяется выбору холодильного оборудования — ключевого элемента любой ледовой арены. Один из примеров устойчивых решений — ледовой каток на СО2 (диоксиде углерода) вместо традиционных систем на аммиаке или фторсодержащих хладагентах. Такой подход помогает сократить вредные выбросы и снизить энергопотребление без ущерба для качества льда.

В статье разберёмся, почему технологии на CO₂ набирают популярность, как они устроены и в чём заключаются их реальные преимущества и ограничения.

Почему традиционные хладагенты теряют актуальность

Много лет подряд основными рабочими веществами в системах искусственного льдообразования оставались аммиак (NH₃) и фреоны (например, R404A, R507). Однако у них есть значимые недостатки:

• Фреоны наносят вред озоновому слою и имеют высокий потенциал глобального потепления (GWP — до 4000 единиц).
• Аммиак, хоть и эффективен, токсичен, взрывоопасен и требует строгого соблюдения норм безопасности.
• Жёсткое регулирование международными соглашениями (Монреальский и Кигалийский протоколы) ограничивает оборот вредных хладагентов.

На этом фоне появляется необходимость в поиске экологически нейтральных и надёжных решений — таких, как системы на диоксиде углерода.

Преимущества CO₂ в системах охлаждения катков

Выбор CO₂ в качестве хладагента основан на целом ряде технических и экологических достоинств. Ниже — основные плюсы таких решений:

Экологическая безопасность

• Потенциал глобального потепления CO₂ принят за базовую единицу — GWP = 1.
• Не разрушает озоновый слой.
• Является естественным веществом и не требует утилизации как опасный отход.

Энергоэффективность

• Системы на CO₂ при правильно спроектированной архитектуре показывают более высокое значение коэффициента производительности (COP).
• Позволяют повторно использовать избыточное тепло, например, для подогрева воды или помещений катка.

Компактность оборудования

• Благодаря высоким рабочим давлениям, трубы и теплообменники можно изготавливать меньшего диаметра.
• Это упрощает монтаж и экономит пространство.

Повышенная безопасность

• В отличие от аммиака, диоксид углерода нетоксичен и не вызывает коррозии оборудования.
• Имеет низкий уровень воспламеняемости.

Соответствие будущим стандартам

• CO₂ уже признан перспективным и устойчивым решением в Европе и Канаде.
• Его использование снижает риск необходимости реконструкции при ужесточении нормативов.

Как устроена система охлаждения на CO₂

Такие системы работают по принципу транскритического цикла. Это означает, что хладагент в процессе работы проходит как субкритические, так и сверхкритические состояния. Состав оборудования отличается от традиционного и включает:

• Компрессоры высокого давления
• Газовые охладители вместо обычных конденсаторов
• Эжекторы и расширительные вентили
• Испарители, расположенные под ледовым полем

Сама установка требует особого проектирования, так как давление в таких системах может достигать 80–100 бар. Это предъявляет повышенные требования к трубопроводам и арматуре.

На что обратить внимание при проектировании и эксплуатации

Несмотря на плюсы, внедрение CO₂-технологий требует тщательной подготовки. Основные рекомендации:

При проектировании:

• Рассчитать систему с учётом конкретного климата и профиля использования катка.
• Использовать специализированные комплектующие, рассчитанные на высокое давление.
• Предусмотреть системы рекуперации тепла — это позволит максимально использовать потенциал CO₂.

В процессе эксплуатации:

• Обучить персонал работе с транс- и субкритическими режимами.
• Следить за давлением в системе — даже незначительные колебания могут повлиять на эффективность.
• Регулярно обслуживать компрессоры и газовые охладители.

Где уже применяются CO₂-решения

Сегодня катки с CO₂-холодильными системами строятся в разных странах, в том числе:

• В Швеции и Финляндии — в рамках государственной программы декарбонизации спортивных объектов.
• В Канаде — как альтернатива аммиачным системам в небольших ледовых аренах.
• В России — в некоторых регионах уже реализованы пилотные проекты, демонстрирующие хорошие результаты по энергоэффективности и уровню безопасности.

Что в итоге

Технологии на базе диоксида углерода — это не просто дань моде или попытка соответствовать экологическим трендам. Это инженерно обоснованный выбор, сочетающий в себе устойчивость, эффективность и безопасность. Если раньше ледовой каток на CO₂ воспринимался как эксперимент, то сегодня он становится логичным и практичным решением при строительстве новых объектов и модернизации старых.

Подводим итоги: ключевые плюсы CO₂-технологий

✔ Минимальное воздействие на окружающую среду
✔ Снижение эксплуатационных затрат за счёт рекуперации тепла
✔ Высокий уровень надёжности и безопасности
✔ Подготовка к будущим требованиям по хладагентам

Такие решения становятся особенно актуальны на фоне глобального перехода на «зелёные» стандарты. Поэтому тем, кто задумывается о строительстве или модернизации катка, стоит серьёзно рассмотреть этот путь уже сегодня.