随着中國“雙碳”目标的提出與逐步落地,“二氧化碳制冷”已成為業界關注的焦點之一，本文主要介紹其應用現狀和優缺點。

CO2的應用現狀

　　一是汽車空調領域，由于制冷劑排放量大，對環境危害大，須盡早采用環保制冷劑；

　　典型的CO2汽車空調系統與R134A汽車空調系統一樣，主要部件包括壓縮機、換熱器、節流機構以及氣液分離器。此外為了利用蒸發器出口的低溫氣體對氣冷器出口的高溫 氣體進一步冷卻, CO2汽車空調系統中一般還設有中間換熱器(回熱器)。

　　二是熱泵熱水器，CO2的超臨界條件下放熱存在一個相當大的溫度滑移，有利于将熱水加熱到更高溫度65-95℃；

　　CO2在熱泵熱水器中的運用都是采用跨臨界循環，由于其較高的壓差，膨脹過程的不可逆損失是CO2熱泵系統的主要損失，因此，減少不可逆損失是CO2熱泵系統的研究熱點。循環性能的提高有如下一種或者幾種方法的結合:多級壓縮、增加回熱器、回收膨脹功。

　　三商用制冷系統，CO2良好的低溫流動和換熱特性，超市食品的保鮮存儲和冷藏及低溫冰凍。此外，CO2還作為冷卻劑或第二制冷劑用于食物展櫃等對安全性有嚴格要求的制冷系統中。CO2作為低溫級制冷劑也廣泛應用在商用複疊式制冷系統中。超市制冷，特别是大、中型超市的制冷應用是CO2在商用制冷上最主要的應用領域。

　　CO2在大、中型的超市制冷系統上的應用主要有三種基本方式:

　　(1 )作第二制冷劑用于主制冷循環的二次回路，或稱有相變的二次回路。

　　(2 )作主制冷劑，應用于亞臨界系統，采用亞臨界循環。一 般與其它獨立的中溫回路一起組成複疊系統運行。

　　(3)作主制冷劑，應用于跨臨界系統，采用跨臨界循環。

CO2作為載冷劑的流程

　　從儲液器流出的液體CO2經液泵加壓後流經熱負載(展示櫃或庫房冷風機盤管)，吸熱汽化後形成一定幹度的氣液兩相流體，回到主制冷系統的蒸發器内重新冷凝為液體後回到CO2儲液器，進行下一次循環。

　　1. CO2液體粘性小。特别在低溫區，常規載冷劑的粘性随溫度的下降而明顯增大，采用CO2能明顯節約液泵耗功。

　　2.CO2為相變換熱，換熱系數很高，并且汽化潛熱大，同樣換熱量的CO2質量流量和液泵耗功較小，可以減小輸送管徑和液泵。

　　3.由于CO2換熱系數很高，在同樣換熱量下可以提高，主制冷回路的蒸發溫度以提高整個系統的效率。

　　盡管二氧化碳制冷技術的優越性與可靠性較好，但目前依然是多種制冷方式并存,傳統制冷方式為主的現狀。

與氟利昂和氨制冷相比,二氧化碳制冷的優勢

　　一、綠色安全可靠。二氧化碳臭氧破環潛值ODP為0,全球變暖潛值GWP為1,遠低于氟利昂制冷劑。同時二氧化碳無毒,不可燃,化學性質穩定,設備運行過程中可确保人員和食品安全。未來也不存在制冷劑回收處理的問題。

　　二、換熱性能好,結構緊湊,設備占地面積小。

　　三、二氧化碳作為工業産品生産的副産品,獲取容易,其價格隻有常規氟利昂的十分之一。對比現在的替代制冷劑,其價格十分低廉。

CO2作為制冷劑有2個較為明顯的缺點:

　　制冷系統的運行壓力高和制冷效率相對較低，由此出現的技術難題和成本增加，成為制約CO2技術發展的主要原因。

　　CO2跨臨界制冷循環的工作壓力約為傳統制冷工質CFC或HCFC系統壓力的６～８倍，因此在設計制造和安裝壓縮機、換熱設備、附屬設備、閥門、管路及管件等過程中需要保證其耐壓強度。對于效率方面在壓縮機、氣體冷卻器、蒸發器等關鍵部件的設計開發上還需進一步加強。目前跨臨界循環中用膨脹機回收節流損失能量以提高制冷循環效率的方式使用較為普遍。在其它附件的研究方面，引入節能器、噴射器等來提高系統性能。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!