随着《蒙特利尔议定书・基加利修正案》落地实施,全球加速淘汰高 GWP 氟化
(HFCs),天然制冷剂路线成为制冷行业转型核心方向。二氧化碳(工质编号 R744)作为百年前就投入使用的制冷介质,再度成为研究与工程应用热点。区别于传统制冷剂亚临界循环,CO₂普遍采用跨临界循环运行。
环保属性卓越:二氧化碳(CO₂,制冷剂编号R744)的臭氧消耗潜能值(ODP)为0,全球变暖潜能值(GWP)仅为1,是目前已知最环保的天然制冷剂之一。相较传统HFCs(如
的GWP=2088),使用CO₂可将商用制冷系统的直接碳足迹降低至接近零。
政策强力推动:中国“碳达峰、碳中和”目标(2030/2060)及《基加利修正案》加速淘汰高GWP制冷剂,推动CO₂成为政策导向的首选替代方案。
经济性优势:CO₂为工业副产品,来源广泛、成本低廉,仅为传统氟利昂制冷剂的约1/10,大幅降低长期运行与替代成本。
制冷性能:0℃时单位容积制冷量为传统制冷剂的5�C8倍,系统更紧凑,
传热与流动:黏度仅为氨的5.2%、R12的23.8%,流动阻力小,传热效率优于CFC类制冷剂,提升
安全与兼容:无毒、不可燃、化学性质稳定,高温下不分解有害物质;与常见金属
余热回收:跨临界循环中气体冷却器排出的高温热量(可达90℃以上)可高效回收,用于场馆除湿、冰面维护、生活热水等,实现冷热联供。
跨临界工况高压侧运行压力普遍 7~10 MPa,是传统氟利昂系统3 倍以上。
压缩机、阀门、换热器、管路、接头均需采用高强度承压结构,材料、制造工艺标准提升;设备初始投资高于常规 HFC 系统;对焊接工艺、密封结构、压力检测、安全阀保护提出严苛要求,运维门槛上升;停机静置时,环境温度升高会持续抬升静态压力,必须配套压力缓冲与安全泄压设计。
CO₂临界温度仅 31.06 ℃,当室外气温长期高于临界温度,基础跨临界循环节流损失显
