Buildings account for 30% of global energy consumption and 26% of energy-related emissions. Specifically, while non-domestic buildings, such as supermarkets, represent only 9% of energy use, they are responsible for 30% of their sector's greenhouse gas (GHG) emissions. In response to demand-side challenges, the International Energy Agency (IEA), through Annex 60, provides high-level guidance for building owners and decision-makers to accelerate the deployment of heat pumps in large non-domestic buildings. Furthermore, commercial refrigeration systems are major contributors to Hydrofluorocarbon (HFC) leakages within vapor compression systems, accounting for 40% of HFC consumption. To mitigate this, the EU F-gas regulation is phasing out refrigerants with high Global Warming Potential (GWP), driving the industry towards natural refrigerants. In this context, CO2 booster systems offer an integrated solution, combining refrigeration and heating in one compact unit, thereby reducing supermarket GHG emissions and energy intensity. These systems also have the potential to integrate geothermal storage to enhance refrigeration efficiency and increase heat recovery capacity. This study analyzes field measurements from a supermarket CO2 booster system with geothermal integration (boreholes) for subcooling and a recently activated heat recovery system. It aims to understand the implemented control strategy and evaluate the refrigerating and heating performances. The geothermal storage also acts as a heat source for a Ground Source Heat Pump (GSHP) that provides heating to a neighbouring residential building. Additionally, the current CO2 booster system is technoeconomically compared via modelling to the supermarket's two previous refrigeration systems: an HFC partially indirect system and a Hydrofluoroolefin (HFO)/natural refrigerant cascade system. The findings indicate that the control strategy prioritizes heat recovery over borehole subcooling during winter, though significant borehole charging still occurs via a gas cooler bypass. In summer, borehole charging is prioritized. The cooling performance is comparable with existing literature, achieving an average COP2tot of 2.8. The heat recovery system demonstrated strong performance, achieving an average COPHR and Seasonal Performance Factor (SPF) of 6.6 and 7.6, respectively. Regarding the borehole subcooling influence, it enables 14% savings in annual energy consumption and 25,000 kr in annual energy cost. Furthermore, the CO2 booster system achieved a higher COP2tot while recovering heat (up to 3) and proved to be a superior system during the summer season for ambient temperatures below 20ºC (which represents the majority of operating time in Sweden), compared to the previous systems. It was also the least energy-consuming and cheapest system, resulting in energy consumption and cost savings of up to 50%.

Byggnader står för 30 % av den globala energiförbrukningen och 26 % av de energirelaterade utsläppen. I synnerhet utgör icke-bostadsbyggnader, såsom stormarknader, endast 9 % av energianvändningen men står för 30 % av sektorns växthusgasutsläpp (GHG). Som svar på utmaningar på efterfrågesidan tillhandahåller Internationella energiorganet (IEA), genom Annex 60, vägledning på hög nivå för fastighetsägare och beslutsfattare för att påskynda införandet av värmepumpar i stora icke-bostadsbyggnader. Vidare är kommersiella kylsystem en betydande källa till läckage av fluorkolväten (HFC) inom ångkompressionssystem och står för 40 % av HFC-användningen. För att motverka detta fasar EU:s F-gasförordning ut köldmedier med hög global uppvärmningspotential (GWP), vilket driver branschen mot naturliga köldmedier. I detta sammanhang erbjuder CO₂-boostersystem en integrerad lösning som kombinerar kyla och värme i en kompakt enhet, vilket minskar stormarknaders växthusgasutsläpp och energianvändning. Dessa system har även potential att integrera geotermisk lagring för att förbättra kylverkningsgraden och öka värmeåtervinningskapaciteten. Denna studie analyserar fältmätningar från ett stormarknadssystem med CO₂-booster och geotermisk integration (borrhål) för underkylning samt ett nyligen aktiverat värmeåtervinningssystem. Syftet är att förstå den implementerade styrstrategin och utvärdera kyl- och värmeprestandan. Den geotermiska lagringen fungerar även som värmekälla för en bergvärmepump (GSHP) som förser en intilliggande bostadsbyggnad med värme. Dessutom jämförs det nuvarande CO₂-boostersystemet tekniskt och ekonomiskt, genom modellering, med stormarknadens två tidigare kylsystem: ett delvis indirekt HFC-system och ett kaskadsystem med hydrofluoroolefin (HFO)/naturligt köldmedium. Resultaten visar att styrstrategin prioriterar värmeåtervinning framför borrhålsunderkylning under vintern, även om betydande laddning av borrhålen fortfarande sker via en förbikoppling av gaskylaren. Under sommaren prioriteras laddning av borrhålen. Kylprestandan är jämförbar med tidigare studier och uppnår i genomsnitt COP2tot på 2,8. Värmeåtervinningssystemet uppvisade god prestanda med ett genomsnittligt COPHR och säsongsprestandafaktor (SPF) på 6,6 respektive 7,6. När det gäller borrhålsunderkylningens inverkan möjliggörs en årlig energibesparing på 14 % och en årlig kostnadsbesparing på cirka 25 000 kr. Vidare uppnådde CO₂-boostersystemet en högre COP2tot vid värmeåtervinning (upp till 3) och visade sig vara ett överlägset system under sommarsäsongen vid utomhustemperaturer under 20 ºC (vilket motsvarar majoriteten av driftstiden i Sverige), jämfört med de tidigare systemen. Det var också det system som förbrukade minst energi och var billigast, vilket resulterade i energibesparingar och kostnadsreduktioner på upp till 50 %.