二氧化碳具有（yǒu）高密度和低粘（zhān）度，其流動損（sǔn）失小、傳熱效果良好，並且通過對傳熱作用的強化，可以彌（mí）補其循環不高的缺點。同時二氧（yǎng）化碳環境表現優良、費（fèi）用低易獲取、穩定性好、有利於減小裝置體積（jī）。*重要的是，其安全無毒，不可燃，這一點（diǎn）比R290具有明顯（xiǎn）的優勢。
當然，采用二氧化碳（tàn）為（wéi）製冷劑也有缺點（diǎn），二氧（yǎng）化碳高的臨界壓力和低的臨界溫度（dù）也給（gěi）它做製冷劑帶（dài）來了許（xǔ）多難題。無論亞臨界循環（huán）還是跨臨界（jiè）循環，二（èr）氧化碳製冷係統的運行壓力都將高於傳統的製冷空調係統，這（zhè）必（bì）然會給係統（tǒng）及部件的設計帶來許多（duō）新（xīn）的要求。同時現階（jiē）段還存在二（èr）氧化碳製冷係統的效率相對較低的問題。
目前（qián）二氧化碳的研究和應用主要集中（zhōng）於三（sān）個方麵：
一（yī）方麵是汽車空調領域（yù），由於製冷劑排放量（liàng）大，對環境（jìng）的危害也（yě）大，必須盡（jìn）早采用（yòng）對環境無危害的製冷劑；
第二方麵是熱泵熱水器，二氧化碳在超臨界（jiè）條（tiáo）件下放熱存在一個相當大（dà）的溫度滑移，有利於將熱水加熱到一個更高的溫度；
第（dì）三方麵是考慮到（dào）二氧化碳良好的低溫流動性能和換熱特（tè）性，采用它作為複疊製冷循環低溫級製冷劑。
在複（fù）疊（dié）式製冷（lěng）係統中，二氧化（huà）碳循環在亞臨界條件下運行。此時二氧化碳用（yòng）作低壓級製冷劑，高壓級用NH3作製冷劑。與其它低壓製冷劑相比，即使（shǐ）處在低溫，二氧化碳的粘度也非常小，傳熱性能良好，因為利用潛（qián）熱，其（qí）製（zhì）冷能力相當大。
目前，歐（ōu）洲在超市（shì）中已建立了幾個這種用二氧化碳作低溫製冷劑的複疊式（shì）製冷係統，運行（háng）情況表明技術上是可行的，這種係統還適用於低溫冷凍（dòng）幹燥過程。
當前關於R22製冷劑的替代國（guó）際上主要（yào）有兩種技術方案：
一種（zhǒng）是以北歐（ōu）和韓國為（wéi）代表，其主張采用天然工質作為替代物（wù），如純工質R290、R1270、R744、R600a、R600、R717等，以及HCs類的混（hún）合物；
另一種是以美國和日本為（wéi）代表的采（cǎi）用HFCs作為替代物，如美國聯合信號公司的非共沸混合物R410A、杜邦公司和I.C.I公司的混（hún）合物R407C，以及R32和R152a等，這些製冷劑的ODP均為0，能夠達到保護臭氧層的目的，但是會（huì）產生溫室效應。
目前看來（lái），二氧化碳在（zài）國內市場的前（qián）景，還有點像“霧裏看花”，就像王立群所言，他們都了解它的（de）好，但真正用的少。國內空調行業暫時（shí）看不到二氧化碳發展的影子，其在國內冷凍冷藏市場也才剛剛邁（mài）步，但在熱泵熱（rè）水器領域，國內即將出台二氧化碳熱泵熱水（shuǐ）器的核心配件標準――GB/T26181-2010。參與標準製定的上（shàng）海日立電器有限公司熱泵推進辦公室部長樂紅勝認為，雖然在國內采用（yòng）二氧化碳製冷劑的熱泵熱水（shuǐ）器（qì）還沒問世，核（hé）心部件壓縮機也處於（yú）研發階段，“但這一超前標準的（de）製定，將會對產品的市場推廣（guǎng）起到良好的作用。”
CO2製冷劑的性質
（一）CO2製冷劑具有的主要優勢（shì）
1．CO2是天然物質，ODP=0，GWP=1。使用CO2作為（wéi）製冷工質（zhì），對大氣（qì）臭氧層沒有破壞作（zuò）用，可以減少全球溫室效應，來源廣泛（fàn），勿需回收，可以大大降（jiàng）低製冷劑替（tì）代成本，節（jiē）約能源，從根本上解決化合物對（duì）環境的汙（wū）染問題，具有良好（hǎo）的經濟性。
2．CO2安全無毒、不可燃，並具有良好的熱穩定性，即使在高（gāo）溫下也不會分解出有害（hài）的氣體。萬一泄（xiè）漏對（duì）人體、食（shí）品、生態都無損害。
3．CO2具有與（yǔ）製冷循環和設備相適應的熱物性。分子量小，製（zhì）冷能力大，0℃的單位製冷（lěng）量比常規製（zhì）冷劑高5～8倍，因而對於相同冷負荷的製冷係統，壓縮機的尺寸可以明顯減小，重量（liàng）減輕，整個係統非（fēi）常緊湊；潤滑條件（jiàn）容（róng）易滿足，對製冷係統常（cháng）見（jiàn）材料無腐蝕，可以改善開啟式壓縮（suō）機（jī）的密（mì）封性能，減少泄漏。
4．CO2黏度（dù）小，0℃時CO2飽和液（yè）體的運動黏度（dù）隻是NH3的5.2%、R12的23.8%，流體的流動阻力小，傳熱性能比CFC類製冷劑更好，可以改善全封閉製冷壓縮（suō）機的散熱。
（二）CO2製冷劑存在的主要缺點及分析
1．CO2臨界壓力較高（7.38MPa），因此CO2跨臨（lín）界（jiè）製冷循環的工作壓力較傳統（tǒng）的亞（yà）臨界兩相製冷循環的工作壓力高得（dé）多（duō），約為傳統製冷工質CFC或HCFC係統壓力的６～８倍（bèi）。
所以製冷係統中工質（zhì）流經的管路（lù）係統必須經安全性分析。但是由（yóu）於CO2的單位（wèi）容積製冷量約為常（cháng）規製（zhì）冷劑的5～8倍，係統（tǒng）所需的CO2容積流量很小，而設備內氣體的爆炸能量為壓力與容積（jī）乘積的函數，所以雖然係統的工質壓力高，但容積較小，其壓力和容積的乘（chéng）積與（yǔ）常規工質相差不大，設（shè）備內氣體的爆炸能量增加的並不多。
以可靠性理論為依據，根據CO2跨臨界製冷係統管道可靠性的不同影響因素及（jí）其變化規律，對不同管材情況下的可靠性（xìng）進行深入地研究與分析，得到的結論是：當管路係統的管外徑給定時，隻要（yào）合理地選（xuǎn）擇管材（cái）和管壁厚度，就能保證係統在給（gěi）定壓力下運行的可靠（kào）性和安全性，CO2跨臨界循環較高（gāo）的運行壓力是可以得到合理解決的（de）；現有鋼管基本可以直接應用，而現有銅管（guǎn）則需根據管徑和（hé）壁（bì）厚經安全性分析後選用。因此CO2運行工作壓力（lì）較高所引起的安全性問（wèn）題，並不會影響CO2作為環保（bǎo）製冷劑（jì）推廣應用的障礙。
2．CO2單級壓（yā）縮跨臨界循（xún）環的性能係數COP比相（xiàng）同（tóng）溫度條件下的R12、R22、R134a等常規製冷劑（jì）的製冷性能係數都低。針對CO2製（zhì）冷（lěng）循環性能係數（shù）低的缺點，學者們（men）經研究探索發現，完全可以通過完善係統循環方式、優化係統（tǒng）設備來解決，如采用雙級壓縮（suō）和采用膨脹（zhàng）機回收一部（bù）分膨脹功（gōng）的措施加（jiā）以改善，來提高製冷循（xún）環效率。有理論分析（xī）表明，采用膨脹機CO2跨臨界循環的效率（lǜ）要高於常規製冷工（gōng）質的節流（liú）膨脹（zhàng）循環。
CO2製（zhì）冷劑的應用前景
自前國（guó）際製冷（lěng）學會主席（xí）G．Lorentzen提出采用CO2作為環保製冷劑及跨臨界循環理論以來[7]，CO2在環保和性能上的（de）優勢越來越多地吸引了世（shì）界各國學者（zhě）研究的注意力，其係統和部件的開發也得到了很大的發展，現有研（yán）究（jiū）結果表（biǎo）明，CO2係統在高環境溫度（45℃以上）時，製冷性能低於傳統係統，35～45℃間與傳統係統相近，35℃以下時性能更（gèng）優[5]。目前CO2跨臨界循環（huán）在汽車空調、熱泵、商用製冷裝置、食品冷藏冷凍等方麵的應用前景都（dōu）很好，性能都相當於（yú）甚（shèn）至好於原來采用R22或（huò）R12或R134a的製冷裝置，特別適用於需要大的溫度變化的場（chǎng）合，而且在較低的蒸發溫度下（xià）性能較好。
CO2作為一種天然製冷工質（zhì），就其物性特（tè）征而言，具有其他非天然工（gōng）質不可比擬的優勢。伴隨著CO2製冷（lěng）係統研究工（gōng）作的（de）不斷深入，CO2作為新一代製冷工質將會得到進一步推廣，相信在不久的將來（lái），汽車空調係統、商用製冷係統、住宅空調係統以及各個生產企業的熱泵幹燥係統將會大量使用（yòng）CO2替代現有製冷工質。
作為製冷劑，人們希望它環保、高效、經濟，但實（shí）際上並不存在一種十全十美的製冷劑。與其他製冷劑相比，CO2具有環（huán）保、安全、經濟和單位容積製冷量等性（xìng）能方麵上的明顯優勢，也有運行工作壓力和效（xiào）率方麵上的不足（zú）。目前（qián）的研究表明，隻（zhī）要合理（lǐ）選擇管材和管壁（bì）的厚度，可（kě）保證CO2係統在跨臨界壓力下運行的安全性和可靠性，而合理改善CO2跨臨（lín）界循環方式（shì），可以有效地減少節流損失，提高係統的循環效率，CO2作為環保製冷劑之一，有著很好的（de）應用前景，隨著製冷與（yǔ）空調技（jì）術領域的發展必（bì）將會得到廣泛應用。麻豆传媒官网一直以來都走在技術前沿，我們公司積極參與項（xiàng）目實施、研發推廣節能產（chǎn）品、踐行節能減排承諾（nuò），開發新型節能高效，采用（yòng）自（zì）然工質（zhì）、環（huán）保可靠的二氧化碳壓縮機。
