二氧化碳制冷剂:安全、环保、无污染
据了解,早在1869年美国人就利用二氧化碳作为制冷剂制造了一台制冰机,由此拉开了二氧化碳作为制冷工质的百年运用之路。在氟利昂等人工合成制冷工质还没开发出来之前,二氧化碳虽然不是早期制冷剂的唯一选择,但其在早期食品行业和民用建筑空调等领域占据了主要地位。然而,人工合成制冷剂出现后,二氧化碳则被迅速冷落而退守一角。
自蒙特利尔议定书签订来,关于CFCs和HCFCs替代物的广泛研究一直没有间断。虽然目前新的替代工质已经开始商业化生产,但人们发现新的替代工质并不能满足“长期”替代物的要求,大部分新工质都有较高的温室效应指数或者其它显性及潜在缺陷。因此,天然工质的应用仍是人们的首要关注点,特别是对二氧化碳的有些应用。
二氧化碳作为制冷剂具有高密度、低粘度,流动损失小、传热效果良好等优点,并且通过对传热作用的强化,可以弥补其循环不高的缺点。同时二氧化碳的环境性表现优良、费用低易获取、稳定性好、有利于减小制冷装置体积。当然,采用二氧化碳为制冷剂也有相应的高要求,二氧化碳相对较高的临界压力和低的临界温度也给它做制冷剂带来了许多难题。无论亚临界循环还是跨临界循环,二氧化碳制冷系统的运行压力都将高于传统的制冷空调系统,这必然会给系统及部件的设计带来许多新的挑战。