二氧(yang)(yang)化(hua)碳是(shi)自然界(jie)中(zhong)的(de)一種物質，也是(shi)一種非常好的(de)制冷物質。其實，二氧(yang)(yang)化(hua)碳作(zuo)為(wei)制冷劑已(yi)經有百年歷史，在19世紀末至20世紀30年代前(qian)就(jiu)被廣泛應(ying)用(yong)，隨著氨、氟里昂(ang)制冷劑開始應(ying)用(yong)，二氧(yang)(yang)化(hua)碳制冷劑便迅速地退出歷史舞(wu)臺。

• 二(er)氧化(hua)碳是天(tian)然物(wu)(wu)質(zhi)，ODP=0，GWP=1。使用二(er)氧化(hua)碳作(zuo)為(wei)制冷工質(zhi)，對大氣臭氧層沒(mei)有破壞作(zuo)用，可(ke)以減少(shao)全球溫室效應，且(qie)來源(yuan)廣(guang)泛(fan)、價(jia)格(ge)便(bian)宜(yi)，可(ke)以大大降低(di)制冷劑替(ti)代成本，節約能源(yuan)，解決(jue)化(hua)合物(wu)(wu)對環(huan)境(jing)的污(wu)染問(wen)題，具有良(liang)好的經濟性(xing)。

• 二(er)氧化碳安全無(wu)毒(du)、不(bu)可燃、不(bu)爆(bao)炸，具有良好的熱穩定性，即使在高(gao)溫下也不(bu)會(hui)分解出有害(hai)的氣體，泄(xie)漏對人體、食品、生態(tai)都無(wu)損害(hai)。

• 二氧化碳具有(you)與制(zhi)冷(leng)(leng)循環(huan)和設備相(xiang)適應的(de)(de)熱物性。分子量小，制(zhi)冷(leng)(leng)能(neng)力大，0℃的(de)(de)單位制(zhi)冷(leng)(leng)量比常(chang)規制(zhi)冷(leng)(leng)劑(ji)高5～8倍，因(yin)而對于相(xiang)同冷(leng)(leng)負(fu)荷(he)的(de)(de)制(zhi)冷(leng)(leng)系(xi)統(tong)，壓(ya)縮機的(de)(de)尺寸可以明顯減小，重量減輕，整個(ge)系(xi)統(tong)非常(chang)緊(jin)湊；潤滑條件容易滿足，對制(zhi)冷(leng)(leng)系(xi)統(tong)常(chang)見材料無腐蝕，可以改(gai)善開(kai)啟(qi)式壓(ya)縮機的(de)(de)密封(feng)性能(neng)，減少泄漏。

• 二氧化(hua)碳黏(nian)度(du)小，0℃時(shi)二氧化(hua)碳飽和(he)液體(ti)的(de)運動黏(nian)度(du)只(zhi)是NH3的(de)5.2%、R12的(de)23.8%，流(liu)體(ti)的(de)流(liu)動阻(zu)力小，傳熱性能比CFC類制冷(leng)劑更好(hao)，可以改善全封(feng)閉(bi)制冷(leng)壓縮(suo)機的(de)散熱。

缺點：

• 不能維持生命，如果濃度過高(gao)，會引(yin)起人的呼吸器(qi)官的損害，甚至窒息(xi)死亡；

• 有很(hen)高的臨界壓力(li)和低的臨界溫度(du)；CO2臨界(jie)(jie)溫(wen)度為(wei)Tc=31.1℃ ，臨界(jie)(jie)壓(ya)(ya)力(li)為(wei)Pc=7.3MPa，水的臨界(jie)(jie)溫(wen)度為(wei)374℃，臨界(jie)(jie)壓(ya)(ya)力(li)為(wei)22MPa。

• 無論亞臨界循環(huan)還是跨臨界循環(huan)，CO2制冷系統(tong)的運(yun)行壓力都(dou)將高(gao)于傳(chuan)統(tong)的制冷空調系統(tong)，給系統及部件的設計帶來(lai)許多難(nan)度，制造(zao)成本也相對比較高。

（制(zhi)冷系統中使用(yong)的所有(you)制(zhi)冷劑的蒸發壓力曲線）

• 一方面是汽車空(kong)調領域，由于制冷劑(ji)排放量大(da)，對環境的危害(hai)也大(da)；

• 熱泵熱水(shui)領(ling)域，二氧化(hua)碳在(zai)(zai)超臨(lin)界條件下放熱存(cun)在(zai)(zai)一(yi)個(ge)相當(dang)大的溫度(du)滑移，有利于在(zai)(zai)極低的環境溫度(du)下將熱水(shui)加熱到一(yi)個(ge)更高的溫度(du)（90℃以(yi)上）。

• 復疊制冷循環領域，二氧化碳良好的低溫流動性能和換熱特性，采用它作為CO2/NH3復疊制冷循環低溫級制冷劑。
  

前面說過，二氧化碳濃度過高會引起人的呼吸器官(guan)的損害(hai)，甚至窒息死亡，因此需要進行泄露監控，相關要求如下：

• 若二(er)氧(yang)化(hua)碳濃度超過(guo)限定值，只(zhi)允(yun)許受(shou)過(guo)訓(xun)練的人員進(jin)入；

• 報警器(qi)必(bi)須同時發出聲(sheng)音和(he)燈光報警，并同時覆蓋室內和(he)室外；

• 通風系(xi)統和(he)報警器不得使用同一個電源；

• 報警器必須能(neng)啟(qi)動通風，最好還能(neng)啟(qi)動關斷閥；

• 通風(feng)口和(he)檢測器(qi)必(bi)須安裝在(zai)盡可(ke)能低的位置(zhi)；

• 檢測(ce)器必須監(jian)測(ce)CO2 濃度，而(er)非(fei)缺氧情(qing)況。

CO2/NH3復疊(die)式制冷循環由NH3高溫級(ji)制冷循環和CO2低(di)溫級制冷(leng)循環疊加(jia)而成，兩個獨立的制冷(leng)系統通過蒸發-冷(leng)凝(ning)器（中間換熱(re)器）耦合起來，新系統既能滿足(zu)(zu)在(zai)較低蒸(zheng)發(fa)溫(wen)度下蒸(zheng)發(fa)時合適的(de)蒸(zheng)發(fa)溫(wen)度，又可以滿足(zu)(zu)在(zai)環境溫(wen)度下冷(leng)凝(ning)時適中的(de)冷(leng)凝(ning)壓力。

圖中：1-2-3-4-1為低溫級CO2帶節流(liu)閥(fa)制(zhi)冷循(xun)環；5-6-7-8-6為高(gao)(gao)溫(wen)級帶節流(liu)閥制冷循(xun)環(huan)，因為低溫(wen)級的(de)(de)放熱(re)過程（圖中(zhong)2~3過程）和高(gao)(gao)溫(wen)級的(de)(de)吸熱(re)過程（圖中(zhong)5~8過程）發(fa)生在蒸(zheng)發(fa)-冷凝(ning)器(qi)中(zhong)。而且，換(huan)熱(re)過程與環(huan)境沒有熱(re)交換(huan)。因此可以認為，高(gao)(gao)溫(wen)級循(xun)環(huan)的(de)(de)蒸(zheng)發(fa)負(fu)荷與低溫(wen)級循(xun)環(huan)的(de)(de)冷凝(ning)負(fu)荷相(xiang)等，蒸(zheng)發(fa)-冷凝(ning)器(qi)中(zhong)的(de)(de)傳熱(re)溫(wen)差，一般(ban)取5~8℃。