二氧化碳 (CO₂)

从环境角度来看，CO₂ 是一种非常有吸引力的制冷剂，其 ODP 为零，GWP 为 1。它是一种自然产生的物质，在大气中含量丰富。

CO₂ 是一种高压制冷剂，需要较高工作压力才能高效运行。静态时，环境温度可能达到或超过零界温度，压力可能超过零界压力。因此，系统通常设计为可承受最高压力 90 bar，或者有时候配备一个小型静态冷凝机组来保持低压。

同时，CO₂ 具有较低的压力比（比 HFC 和氨低 20％ 至 50％），这提高了容积效率。CO₂ 的蒸发温度在 -55ºC 至 0ºC 范围内，其容积效率比氨高 4 到 12 倍，因此可以用于排气容积较小的压缩机。

CO₂ 的三相点和临界点非常接近工作范围。在正常系统运行过程中，其可能达到临界点。系统检修期间，其可能达到三相点，正如当系统中含液体零件暴露在大气压力下时会出现干冰现象所示。在通风检修期间，需采用特殊的措施防止出现干冰

CO₂ 不与普通金属或 Teflon®、PEEK或氯丁橡胶成分发生反应。但是，它会在弹性体中扩散，并可能导致丁基橡胶 (IIR)、丁腈橡胶 (NBR) 和乙丙橡胶 (EPDM) 膨胀。

液态 CO₂ 的密度约为氨的 1.5 倍，这导致蒸发器（例如大型工业系统中的大型板式冷水机）中的充注量更高。更高的密度意味着更频繁的油循环，反之，又要求工业系统使用高效的油分离器。

CO₂ 是许多行业的副产品，所以 CO₂ 的价格很便宜。然而，由于具有较高的压力（在跨临界系统中）或更大的复杂性（在跨临界和亚临界系统中），CO₂ 系统往往比传统系统更昂贵。随着 Booster 系统的进入以及 CO₂ 装置的增加，系统的复杂性似乎有所下降。历史数据表明，其成本接近于使用 HFC 的对照系统的成本。

其次，大型 CO₂ 系统，尤其是工业制冷系统中的系统，其建造成本可能低于二元乙二醇系统，因此其初始成本和生命周期成本较低。

与其他大多数制冷剂不同，CO₂ 实际应用于三种不同的制冷循环：

• 亚临界（复叠系统） 
• 跨临界（仅使用 CO₂ 的系统）
• 二次流体（CO₂ 用作挥发性盐溶液） 

所使用的技术取决于应用和预定系统所在地。在一些应用中， CO₂ 具有很大的吸引力，并且现已广泛使用，如： 

• 工业制冷。CO₂ 通常与氨结合使用，可以是在复叠系统中，还是用作挥发性盐溶液 
• 食品/零售制冷
• 热泵
• 冷藏运输

丹佛斯认为，CO₂ 将成为商业多包装制冷系统的主要制冷剂。含氟气体法规很明显也是推动制冷剂往此方向发展。 

CO₂ 系统也可以扩展到热回收领域。在许多情况下，为获得废热而进行的额外投资可以忽略不计，有几个案例已经证明了这一点。

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食品零售的 CO₂ 应用

工业制冷中的 CO₂ 应用

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