二氧化碳制冷剂优缺点,为什么二氧化碳制冷被重视？
二氧化碳制冷剂优缺点
二氧化碳是自然界中的一种物质，也是一种很好的制冷材料。事实上，二氧化碳作为一种制冷剂已有100年的历史，从19世纪末到20世纪30年代被广泛使用。随着氨和氟制冷剂的应用，二氧化碳制冷剂很快退出了历史阶段。
为什么二氧化碳制冷被重视？
2021年3月，北京召开中国碳达峰碳中和成果发布研讨会，发布了2030年前中国碳达峰和2060年前碳中和目标规划。一方面，中国制冷行业的碳排放来自于电力和生产过程中的二氧化碳排放，另一方面来自于制冷剂等非二氧化碳温室气体的排放。从全球来看，商用制冷是制冷的主体，其制冷剂排放量最大(根据CO2当量计算)，占制冷剂总排放量的30%以上，如果使用CO作为制冷剂，商用制冷系统的碳足迹可以减少到几乎为零！这就是二氧化碳制冷剂再次受到重视的主要原因。
1、二氧化碳制冷剂的优缺点
优点：
二氧化碳是一种天然物质，ODP=0，GWP=1.使用二氧化碳作为制冷工作质量，不损害大气臭氧层，可降低全球温室效应，来源广泛，价格便宜，可大大降低制冷剂替代成本，节约能源，解决化合物污染环境问题，经济效益好。
二氧化碳安全、无毒、不可燃、不爆炸，具有良好的热稳定性。即使在高温下也不会分解有害气体，泄漏不会损害人体、食品和生态。
二氧化碳具有适合制冷循环和设备的热性能。分子量小，制冷能力大，0℃单位制冷量是传统制冷剂的5~8倍，因此对于具有相同冷负荷的制冷系统，压缩机尺寸可以显著降低，重量减轻，整个系统非常紧凑；易于满足润滑条件，不腐蚀制冷系统的常用材料，可提高开式压缩机的密封性能，减少泄漏。
二氧化碳粘度小，0℃二氧化碳饱和液体的运动粘度只是NH3的5.2%、R12的23.8%，流体的流动阻力较小，传热性能比CFC类制冷剂较好，可改善全封闭制冷压缩机的散热。
缺点：
不能维持生命，如果浓度过高，会造成呼吸器官损伤，甚至窒息死亡；
临界压力高，临界温度低；CO2临界温度为Tc=31.1℃ ，临界压力为Pc=7.3MPa，水的临界温度为374℃，临界压力为22MPa。
无论是亚临界循环还是跨临界循环，CO2制冷系统的运行压力将高于传统的制冷空调系统，给系统和零部件的设计带来诸多困难，制造成本相对较高。
(制冷系统中使用的所有制冷剂的蒸发压力曲线)
2、二氧化碳的应用
二氧化碳的研究和应用主要集中在三个方面：
一方面是汽车空调领域，由于制冷剂排放量大，对环境的危害也大；
在热泵热水领域，二氧化碳在超临界条件下具有相当大的温度滑移，有利于在非常低的环境温度下将热水加热到较高的温度(90℃以上）。
在重叠制冷循环领域，二氧化碳具有良好的低温流动性和换热性能，并以此为例CO2/NH3.重叠制冷循环低温级制冷剂。正如前面提到的，二氧化碳浓度过高会对人体呼吸器官造成损害，甚至窒息死亡，因此需要进行泄漏监测。相关要求如下：
如果二氧化碳浓度超过限值，只允许受过训练的人员进入；报警器必须同时发出声音和灯光报警，同时覆盖室内外；通风系统和报警器不得使用相同的电源；报警器必须能够启动通风，最好启动关闭阀；通风口和探测器必须尽可能低地安装；探测器必须进行监测CO2 浓度，而不是缺氧。
3.二氧化碳在复合制冷系统中的应用
CO2/NH3复合制冷循环NH3.高温制冷循环和CO2.低温制冷循环叠加，两个独立的制冷系统通过蒸发冷凝器（中间热交换器）耦合。新系统不仅能满足低蒸发温度下蒸发的适当蒸发温度，而且在环境温度下冷凝时能满足中等冷凝压力。
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