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第卷第期制冷与空调..
年月..
文章编号:
二氧化碳跨临界循环制冷的开发与研究进展
李先碧冯雅康
、西南科技大学土木程学院绵阳;
、四川长虹电器股份有限公司绵阳
【摘要】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,作为理想的制冷剂
开始重新得到重视。给出了跨临界制冷循环的典型流程和特点;对国内外针对超临界特
性的、制冷循环、制冷设备的开发以及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。
【关键词】二氧化碳; 跨临界循环; 制冷
中图分类号文献标识码

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引言制冷领域。近年来,当制冷剂对臭氧层的破坏和全
作为最早的制冷剂之一,在世纪末到球温室效应等环保问题日益突出,并随着跨临
世纪年代得到了普遍的应用,到年, 界制冷循环的提出,作为理想的制冷剂开始重
%的船舶采用制冷机。但由于当时采用的新得到重视。国内外,特别是欧洲各国均开展了大
亚临界循环制冷效率低,特别是当环境温度稍量有关制冷的研究和开发,并在一些领域开始
高时,的制冷能力急剧下降,功耗增大,经济应用作为制冷剂。本文将对跨临界制冷循
性受到严重影响,同时,以为代表的氟环典型流程及跨临界循环制冷的特点及超临
氯烃制冷剂的出现,以其无毒、不可燃、不爆炸、界特性的研究、制冷循环、制冷设备
无刺激性、适中的压力和较高的制冷效率,很快取的开发以及跨临界循环系统安全性与可靠性
代在安全制冷剂方面大位置,逐渐退出等四个方面的研究现状与进展进行介绍。
收稿日期:%.
李先碧,女,年出生,硕士,讲师,从事制冷与空调相关领域的研究与教学工作。
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· · 制冷与空调钲
跨临界制冷循环典型流程及跨临由图可以看到,该循环系统的最大特点就是
界循环制冷的特点工质的吸、放热过程分别在亚临界区和超临界区进
. 典型的跨临界:冷系统流程行。
压缩机的吸气压力低于临界压力,蒸发温度
冷也低于临界温度,循环的吸热过程仍在亚临界条件
却下进行,换热过程主要是依靠潜热来完成。但是压
器
缩机的排气压力高于临界压力,工质的冷凝过程与

在亚临界状态下完全不同,换热过程依靠显热来完
成,此时高压换热器不再称为冷凝器,而称为气体
冷却器。
在以空气为热源、热汇的制冷和热泵系统主
要是汽车空调以及家用空调中,循环在跨临
图跨临界制冷系统流程图
界条件下运行,其工作压力虽然较高,但压比却很
图为典型的跨临界冷系统流程图,图低,压缩机的效率相对较高;流体在超临界条件下
为相对应的制冷循环压—焓图。气体工质在压缩的特殊热物理性质使它在流动和换热方面都具有无
机中压缩后压力升至超临界压力以上,在图与伦比的优势,超临界流体优良的传热和热力学特
上为过程—;然后进入气体冷却器,被冷却介质性使得换热器的效率也很高,这就使得整个系统的
冷却—过程;为提高,从气体冷却器出来能效较高,完全可与传统的制冷剂、
的气体在内部回热器中进一步被压缩机回汽冷却