CO2制冷压缩机发展趋势以及机组阀件如何选择？

天然工质CO2凭借其极低的全球升温潜能值与优异的热力学性能，已成为制冷与

领域极具前景的替代方案。压缩机的性能直接决定了CO2制冷系统的能效与可靠性。在过去二十年间，CO2压缩机伴随系统在复叠式制冷、汽车

及热泵等领域的推广而获得了广泛应用。作为整套系统中耗能最大且直接影响循环效率的核心部件，针对CO2特性的压缩机优化设计尤为关键。

可分为活塞式、螺杆式、涡旋式和滚动转子式4类，不同类型压缩机依托自身独特的结构原理与力学特性开发，各自的优缺点记录于表1，CO2工质运行需要面对特有高压环境，工况压比较小，对泄漏控制有严格要求，不同技术围绕这些条件形成发展方向各有区别的技术布局。

为了引领二氧化碳系统技术的发展，2013年就推出第一款用于二氧化碳系统的阀件，积极响应关于减少有害排放和遏制全球变暖的国际倡议。

CO2制冷系统整体效率受压缩机效率直接影响，当前市面流通的活塞式压缩机，绝热效率大多不超过80%，影响活塞式压缩机效率的因素，主要来自压力损失和气体泄漏，气阀设计和压缩机结构设计方向可展开研究分析，依靠精密加工和严格控制配合间隙，抑制活塞环位置的泄漏，还可进一步调整气阀结构，调整阀片质量、弹簧刚度和升程，可在减少能量损失和控制回流泄漏之间找到平衡。

螺杆式压缩机应用于亚临界CO2制冷系统时，可实现高转速运行，输出流量大，运行过程振动幅度小，设备进入跨临界循环后，工作环境同时存在高压力高压差，依照常规方案设计的结构，多数无法达到理想运行状态，因此，螺杆式压缩机并不适合跨临界CO2制冷系统。

CO2涡旋式压缩机应用过程中，问题集中在CO2系统的高压差环境下，工质可轻易通过两处间隙形成泄漏，未来研发需要厘清间隙内部复杂流动和传热机理，拓展三维瞬态模拟研究内容，型线设计阶段，可采用变壁厚设计，也可采用代数螺旋型线，调整构件受力状态，改