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

　　與常規(guī)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(tǒng)的性能系數(shù)。所以CO2是熱泵系統(tǒng)工質(zhì)替代中最有潛力的天然工質(zhì)之一。

　　CO2跨臨界系統(tǒng)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熱泵熱水器進行了深入的研究和開發(fā)，總結了開發(fā)中存在的問題和關鍵技術。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(tǒng)（COP），其商業(yè)開發(fā)已經(jīng)初步開始，市場前景極為廣闊。

　　據(jù)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，且無回收問題；良好的安全性和化學穩(wěn)定性，CO2安全無毒，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)良的流動和傳熱特性，可顯著減小壓縮機與系統(tǒng)的尺寸，使整個系統(tǒng)非常緊湊。由于CO2的臨界溫度很低（304.21K），因此CO2的放熱過程不是在兩相區(qū)冷凝，而是在接近或超過臨界點的區(qū)域的氣體冷卻器中放熱。

　　在CO2跨監(jiān)界制冷循環(huán)中，其放熱過程為變溫過程，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，有較高的放熱系統(tǒng)。在超臨界壓力下，CO2無飽和狀態(tài)，溫度和壓力彼此獨立，能夠實現(xiàn)滿足實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，隨著高壓側壓力的變化，循環(huán)系統(tǒng)的COP存在最大值，通過優(yōu)化調(diào)節(jié)可節(jié)省壓縮功。