在过去的十年里，新西兰制冷承包商 CoolLogic 为其工业客户安装的 F-gas 系统寥寥无几。
“如果我们在合规方面被逼入绝境，或者因为是现有场地的改造项目，我们会添加极微量的合成制冷剂，但这仅限于我们真的别无选择的时候，”制冷部总经理特洛伊·爱尔兰表示。 “但如果是新建项目，我们一定会选用二氧化碳[R744]或氨[R717]。”
新西兰政府一直积极监管氢氟碳化合物（HFCs），并为天然制冷剂的应用铺平道路。它是世界上少数几个对含氢氟碳化合物的产品征收进口税的国家之一。
拥有38年工业制冷行业经验的爱尔兰，在8月23日至26日于新西兰汉密尔顿举行的第17届IIR-古斯塔夫·洛伦岑天然制冷剂会议上接受了NaturalRefrigerants.com的采访。
总部位于基督城的 CoolLogic 公司（前身为霍金斯制冷公司）成立于 1977 年，并于 1999 年被爱尔兰收购。他一直管理该公司直至 2014 年，随后该公司被出售给地平线能源集团；2016 年，公司更名为 CoolLogic。 过去十年间，该公司通过收购不断扩张，业务已覆盖新西兰全境。
CoolLogic服务于肉类、乳制品、家禽、冷藏、葡萄酒、啤酒、休闲及教育等广泛行业。其众多蓝筹工业客户包括Frontera、Silver Fern Farms、Alliance Group、Sealord和Talley’s Group。
“我们非常自豪地宣布，我们在天然制冷剂的各个领域都拥有深厚的工程技术积淀。”
特洛伊·爱尔兰，CoolLogic
“因此，无论是苹果、猕猴桃、鱼类还是红肉，无论他们的需求是什么，我们都会为他们设计并建造专门的制冷系统，”爱尔兰说道。CoolLogic几乎为新西兰每一家红肉企业提供服务，而且“这些企业的发展速度相当快”。 猕猴桃行业“表现惊人——我们为该行业提供的制冷能力估计已达25兆瓦。”
CoolLogic 设计了多种工业制冷系统，包括氨制冷系统（过量充注、低充注量直接膨胀式和乙二醇冷水机组）、氨与二氧化碳组合系统（二次循环或级联式）以及跨临界二氧化碳系统。该公司还设计过使用丙烷（R290）的系统。 “我们非常自豪地说，我们在天然制冷剂领域的各个专业方向都拥有工程设计经验，”爱尔兰表示。
爱尔兰表示，在过去的几年里，CoolLogic已安装了两套采用泵过量供液技术的大型氨制冷系统。对于该公司而言，更常见的氨制冷配置是低充注量氨系统，辅以二次CO₂或乙二醇，此类系统的安装案例数量更多。
此外，该承包商去年还安装了一套兆瓦级亚临界氨/二氧化碳级联系统（另一套正在筹备中），近年来还安装了多套其他级联系统。此外，CoolLogic在过去几年中还完成了多套跨临界系统的安装。
CoolLogic 几乎自主设计所有制冷项目，每年仅有一两个项目由顾问公司负责。制冷剂和系统的选择通常基于爱尔兰的建议。“我会说：‘我认为我们应该朝这个方向发展，理由如下。’” 他权衡的因素包括制冷量（氨系统的起始点为400kW/114TR，二氧化碳系统通常低于此值）、成本、能效、系统预期使用寿命、水冷或风冷、安全性，以及项目属于绿地项目还是棕地项目。 “这需要权衡取舍；就像填满车轮上的所有辐条以达到平衡一样，”他说。
氨制冷系统设计
爱尔兰详细介绍了其天然制冷剂系统。例如， 在氨/二次二氧化碳系统中，氨可在-42°C（-44°F）下蒸发，从而使二氧化碳在-40°C（-40°F）下循环——这被称为“两度法”。
“在这种应用中，二次二氧化碳的表现极其出色，因为它不含油且具有挥发性，”他解释道。 “我们将其作为液体送出，它以饱和蒸汽的形式返回分离器。然后，我们利用热虹吸将其重新冷凝回分离器。这种方案运行效果极佳。”Donut Factory 是该应用方案的客户之一。
氨/二次二氧化碳系统面临的一个挑战是除霜。为此，CoolLogic 采用温热的乙二醇流体，配合大型蒸发器和更多回路，这增加了系统的成本。“这是一个非常好的系统，效率极高，而且利用了免费的余热！”他说。
氨/二氧化碳级联系统（其中二氧化碳经过压缩）通常用于大规模、低温项目。在全球冷藏运营商Americold位于奥克兰的一个项目中，CoolLogic设计了一套级联系统，在氨和二氧化碳之间采用乙二醇作为二次冷凝剂； 这避免了氨与二氧化碳在水存在下发生接触，从而防止形成碳酸铵——这种晶体可能会导致系统卡死。
“充注少量氨的半封闭螺杆压缩机将拥有巨大的市场。”
Troy Ireland，CoolLogic
但许多氨/级联系统采用带壳板式换热器，不使用乙二醇作为中间介质，从而提高了效率。“这是一种权衡，”他说，“你是想为了安全而采取保守做法，还是追求效率？”
爱尔兰更青睐的是不使用乙二醇作为中间介质的直接氨/二氧化碳级联系统，并结合热气除霜技术。“该系统运行效果极佳，”他表示，“据我所知，我们是首家采用该方案的企业。”另一家全球冷藏运营商Lineage Logistics也采用了该系统。
乙二醇还可作为中温氨冷水机组的二次工质。百合和郁金香苗生产商Bakker Bulbs就采用了由CoolLogic设计的氨-乙二醇冷水机组。 该系统采用无轴封的半封闭螺杆压缩机，制冷量为750kW（213TR），氨充注量仅为65kg（143磅）。 该系统安装在一个4.9×12米（16×39英尺）的机房内，该机房由两个连接的集装箱组成；该机房符合新西兰安全规范IL（重要性等级）3级标准，这意味着它能够抵御地震等自然灾害。
半封闭螺杆压缩机采用密封系统，可最大限度地降低氨泄漏的风险。 “采用少量氨充注量的半封闭螺杆压缩机将拥有巨大的市场，”爱尔兰表示，“这正是我一直在设计的产品。仅去年一年，我们就安装了三套此类设备。”
在传统的液态过量注入纯氨系统中，CoolLogic采用丹佛斯（Danfoss）阀门等膨胀装置来减少氨的使用量。“在田间直接使用氨仍然是一种非常有效的制冷剂，且已实现大规模应用，”爱尔兰说道。 “我们有一座工厂，每小时处理17公吨（37,479磅）豌豆，该系统采用直接氨过量泵送至工场的工艺。但由于健康和安全方面的顾虑，这种做法正越来越少见。”
该承包商已开始设计DX（直接膨胀）氨制冷系统，这种配置在澳大利亚已得到广泛应用。
大型二氧化碳系统
CoolLogic在新西兰的标志性项目之一，是为其全球航运公司马士基（Maersk）位于汉密尔顿附近、于2024年投入运营的18,000平方米 （193,750平方英尺²）的冷库设施，该设施于2024年投入运营。这是全球规模最大的跨临界二氧化碳系统之一。“这对我们来说是一项重大成就，”爱尔兰表示。
鉴于该项目容量巨大，爱尔兰曾建议至少采用部分氨制冷，但马士基坚持仅使用由原始设备制造商（OEM）Advansor提供的跨临界二氧化碳制冷系统。 （Advansor和马士基均总部位于丹麦。）CoolLogic设计了一套二氧化碳系统，其绝热气体冷却器紧邻冷库、速冻室和环境负荷区域。“系统运行高效，”爱尔兰说道，“可能只出现过一两次跨临界运行的情况。”
针对另一位客户，CoolLogic设计了一套400kW（114TR）的水冷式（利用地下水）跨临界二氧化碳系统，该系统从未在跨临界模式下运行。
总体而言，新西兰气候温和，适合二氧化碳系统在亚临界模式下运行。爱尔兰指出，尤其是南岛，“气候条件非常适合二氧化碳系统运行”。
