CO2制冷技术新发展

由于CFC类制冷剂对臭氧层的破坏作用。自然制冷工质如CO2受到越来越多的关注。文中介绍了CO2作为制冷剂的发展历史（主要是CO2亚临界制冷循环的发展应用的历史）和它退出历史舞台的原因；根据CO2作为制冷剂的相关热物理和化学性质以及三种可能的CO2制冷循环，说明了采用CO2为制冷剂，采用跨临界循环的优越性和必要性；对各国采用CO2为制冷剂的制冷，空调，热泵系统的应用及其研究情况进行了综述了评价，指出了现今研究的不足和今后的发展方向。     

低温冷库制冷领域使用CO2作为制冷剂的应用概述

对天然制冷工质CO2(R744)应用于低温大容量制冷工况下的循环形式进行了叙述,在给定工况下进行了循环性能计算,并与传统工质进行了比较.指出CO2跨临界循环与传统制冷剂循环相比有明显优势,适合应用于低温冷库工况.     

应用于展示柜的CO_2蒸气压缩式制冷系统循环的分析

近年来,制冷剂对臭氧层的破坏和全球温室效应等环保问题日益突出,CO2作为理想的制冷剂开始重新得到重视。本文介绍理论的跨临界CO2蒸气压缩式制冷循环,对实验室现有CO2跨临界制冷系统进行一系列研究,并与常用制冷剂的循环进行对比,认为CO2制冷循环取代传统制冷循环应用于展示柜可大大提高制冷效率。     

二氧化碳跨临界循环制冷的开发与研究进展

由于近年来制冷剂对臭氧层的破坏和全球温室效应等环保问题日益突出,CO2作为理想的制冷剂开始重新得到重视。给出了CO2跨临界制冷循环的典型流程和特点;对国内外针对超临界CO2特性的、CO2制冷循环、CO2制冷设备的开发以及CO2跨临界循环系统安全性与可靠性等四个方面的研究现状进行了综述,指出了二氧化碳跨临界循环制冷今后的发展趋势。     

一种节能环保型复叠式制冷系统

为解决自然工质R290／CO2复叠式制冷循环COP较低的问题，提出采用过热、过冷和用膨胀机代替节流阀的方法。通过热力学分析对比得出，用膨胀机代替节流阀同时过冷的方法可以大大提高R290／CO2复叠式制冷循环的COP。自然工质R290／CO2复叠式制冷循环替代常规工质有很好的前景。     

C02工质应用新进展

作为一种天然工质,CO2是目前HCFCs工质替代的一个重点研究方向,本文结合Gustav Lorentzen自然制冷剂会议的最新动态,介绍CO2工质应用的新进展。     

CO2涡旋式压缩机改进设计

CO2作为一种天然制冷剂,是目前制冷剂替代的一个重点研究方向。本文对CO2制冷循环特点进行介绍,通过对CO2涡旋式压缩机的工作特点和影响泄漏的因素进行分析,提出一种可降低CO2涡旋式压缩机气体泄漏量以及提高能效的方法,并进行试验验证。     

采用非共沸混合工质机械过冷的跨临界CO_2制冷循环性能分析

本文提出了非共沸混合工质机械过冷跨临界CO_2制冷循环。在最优排气压力和最优过冷度下循环取得最大COP。最大COP、最优排气压力和过冷度与混合制冷剂的温度滑移密切相关。当选取合理温度滑移的混合工质作为机械过冷循环的制冷剂时,可明显提升CO_2制冷循环能效,降低排气压力。与基本CO_2制冷循环相比,在蒸发温度为-40℃、环境温度为35℃时,采用R32/R152a(40/60)循环总COP可提升46.53%,CO_2排气压力可降低2.758 MPa。总COP的提升程度受混合制冷剂的温度滑移影响显著,推荐机械过冷循环使用温度滑移合理的混合制冷剂。在温暖和炎热的气候地区及冷冻冷藏等低温应用领域,采用非共沸混合制冷剂机械过冷跨临界CO_2制冷循环整体性能的提升更加显著。     

CO2跨临界循环的理论分析与研究

对自然工质CO2的热力性质、循环特性进行分析研究，以求进一步完善R744循环，以替代CFCs和HCFCs制冷工质。     

利用熵产最小法分析R290/CO2复叠式制冷循环

介绍了低温环境下采用自然工质R290和CO2的复叠式制冷循环，用熵产最小法对R290／CO2复叠式低温制冷循环进行了分析，利用熵产最小法确定R290/CO2复叠式低温制冷循环的最佳中间温度。为提高R290／CO2复叠式低温制冷循环的效率，应减少蒸发器、冷凝器和冷凝蒸发器的传热温差，可以看出R290／CO2的复叠式制冷循环在低温制冷条件下有很好的发展前景。     

新型环保超市制冷系统

介绍了一种新型自然工质R290／CO2复叠式超市制冷系统，分析了R290／CO2复叠式制冷循环用于超市制冷系统的原理、能效等问题，环保R290／CO2复叠式超市制冷系统有着很好的应用前景。     

新型CO2超音速两相膨胀制冷循环的理论研究

本文提出了以Laval喷管为核心部件的超音速两相膨胀机的概念,构建了以天然制冷剂CO2为工质的超音速两相膨胀制冷循环模型并对其进行理想循环热力学分析和模拟计算研究。结果表明：超音速两相膨胀机入口压力、入口温度和旋流分离段出口压力均对系统制冷性能有影响;在空调温区工况,CO2超音速两相膨胀制冷循环COP为6.69,是现有制冷性能相对最优的CO2跨临界制冷循环COP的1.63倍,且大幅降低系统压力;气液分离时液相速度损失对系统制冷性能有影响,系统COP由9.56减至6.01,相对卡诺效率由0.95减至0.60,但仍然保持在较高水平。通过初步的热力学分析和模拟计算研究表明,新型CO2超音速两相膨胀制冷循环具有较好的原理可行性和发展前景。     

CO2低温制冷循环热力学分析

通过对CO2单级压缩和双级压缩制冷循环的热力学分析得出,在一定的蒸发温度和冷凝温度下,CO2单级压缩制冷循环的COP比CO2双级压缩制冷循环的COP低、压差大、压比高.因此,CO2低温制冷循环系统应采用双级压缩制冷循环,为提高CO2双级压缩制冷循环的循环效率,应尽可能升高蒸发温度、降低冷凝温度,可以看出自然工质CO2双级压缩制冷循环有很好的发展前景.     

R290/CO2复叠式制冷系统的性能实验

通过对R290／C02复叠式制冷系统的性能实验，对低温循环用CO2作为制冷工质，高温循环分别用R22和R290为制冷工质的性能进行比较，结果表明，随着蒸发温度的升高，冷凝温度的降低，R290／CO2复叠式制冷系统的最佳质量流量比增大，COP增加。随着高温循环压缩机入口温度的升高，R290压缩机的功耗略高于R22压缩机的功耗，R290循环的COPh要高于R22循环的COPh。结果表明自然工质R290／CO2复叠式制冷系统具有很好的发展前景。     

机械过冷CO_2跨临界制冷循环性能理论分析

采用蒸气压缩制冷循环(辅助循环)对CO_2跨临界制冷循环气体冷却器出口的CO_2流体进行冷却,可减小节流不可逆损失,提高循环性能。本文对机械过冷CO_2跨临界制冷循环进行热力学循环分析,结果表明:当在最优排气压力和最优过冷度两个参数条件下,循环存在最大COP。环境温度越高、蒸发温度越低,采用机械过冷方法使循环性能提升越显著,相对传统CO_2制冷循环,通过辅助循环可显著提高循环COP,降低CO_2排气压力和温度。相对CO_2压缩机,辅助循环压缩机的功耗较少。分析了辅助循环中采用11种不同制冷剂的性能,可得除R41外,其它10种工质对循环整体COP的提升程度差异不明显。综上所述,机械过冷CO_2跨临界制冷循环更适用于环境温度较高、蒸发温度较低的场合。     

不凝气体对跨临界CO2制冷系统性能影响的分析

本文选择不凝气体氮气作为添加剂加入到CO2跨临界制冷循环系统中,通过理论分析和计算仿真研究氮气对系统制冷性能的影响。首先分析CO2工质和氮气的基本物性参数,N2的加入会改变CO2工质物性参数,本文通过计算得出添加剂使CO2工质的饱和压力和液体比热提高,粘度系数、表面张力、液/汽密度比和导热系数降低。同时分析N2在蒸发器内可作为汽化核心,实现非均匀核化过程,从而降低成核温度,提高换热系数。同时N2的加入会降低压缩机排气温度,减小压缩机功率,从而提高系统制冷性能,并随浓度的增加而增加。本文为跨临界CO2制冷循环系统高效应用研究提供理论依据。