制冷快報 - 制冷快報訊：前國際制冷學(xué)會(huì )主席G. Lorentzen認為CO2是無(wú)可取代的制冷工質(zhì)，并提出跨臨界循環(huán)理論，指出其可望在熱泵領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

　　與常規制冷劑相比，CO2跨臨界循環(huán)的壓縮比較小，約為2.5~3.0，可以提高壓縮機的運行效率，從而提高系統的性能系數。所以CO2是熱泵系統工質(zhì)替代中最有潛力的天然工質(zhì)之一。

　　CO2跨臨界系統氣體冷卻器端的溫度滑移可以與變溫熱源較好的匹配，它在熱泵熱水器方面的應用具有其它供熱方式無(wú)法比擬的優(yōu)勢。日本主要家電公司聯(lián)合科研院所紛紛對CO2熱泵熱水器進(jìn)行了深入的研究和開(kāi)發(fā)，總結了開(kāi)發(fā)中存在的問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)。結果表明CO2熱泵熱水器與電或燃氣熱水器相比較具有較高的性能系統（COP），其商業(yè)開(kāi)發(fā)已經(jīng)初步開(kāi)始，市場(chǎng)前景極為廣闊。

　　據制冷快報記者了解，CO2作為制冷工質(zhì)具有一些獨特的優(yōu)勢：對環(huán)境無(wú)害的自然界天然存在的物質(zhì)（ODP=0，GWP=1）；優(yōu)良的經(jīng)濟性，且無(wú)回收問(wèn)題；良好的安全性和化學(xué)穩定性，CO2安全無(wú)毒，不可燃，適應各種潤滑油及常用機械零部件材料，即便在高溫下也不分解產(chǎn)生有害氣體；具有與制冷循環(huán)和設備相適應的熱力學(xué)性質(zhì)，CO2的蒸發(fā)潛熱較大，單位容積制冷量相當高；具有良好的輸運和傳熱性質(zhì)，CO2優(yōu)良的流動(dòng)和傳熱特性，可顯著(zhù)減小壓縮機與系統的尺寸，使整個(gè)系統非常緊湊。由于CO2的臨界溫度很低（304.21K），因此CO2的放熱過(guò)程不是在兩相區冷凝，而是在接近或超過(guò)臨界點(diǎn)的區域的氣體冷卻器中放熱。

　　在CO2跨監界制冷循環(huán)中，其放熱過(guò)程為變溫過(guò)程，有較大的溫度滑移。這種溫度滑移正好與所需的變溫熱源相匹配，是一種特殊的勞倫茲循環(huán)，當用于熱泵循環(huán)時(shí)，有較高的放熱系統。在超臨界壓力下，CO2無(wú)飽和狀態(tài)，溫度和壓力彼此獨立，能夠實(shí)現滿(mǎn)足實(shí)際需要的多種控制策略。當蒸發(fā)溫度、氣體冷卻器出口溫度保持恒定時(shí)，隨著(zhù)高壓側壓力的變化，循環(huán)系統的COP存在最大值，通過(guò)優(yōu)化調節可節省壓縮功。