超临界CO2制冷循环的应用与研究前景
CO2制冷技术在我国市场发展空间大
CO2制冷技术在我国市场发展空间大CO2作为制冷剂的优点和CO2在超临界、跨临界和亚临界范围内的使用价值，使CO2在国际上得到广泛的认可，CO2可以应用于食品工业与制冷空调系统的大部分领域。
本世纪以来，巴西经济发展历程已经成为成功典范。
作为新兴经济体之一，巴西被誉为最有发展潜力的国家。
尤其是暖通空调行业，先进的CO2制冷系统已经于5年前被采纳，近几年呈现出越来越广泛的应用。
“绿色”技术为巴西带来了诸多优势。
借着CO2在全球广泛应用之势，CO2技术已经在巴西得到广泛使用。
它的使用已经被全国范围内的终端用户所接受，如今，超过30个巴西超市使用CO2制冷系统，超市地点遍布全国。
巴西市场研究显示，CO2复叠系统比R404A和R22更高效比泽尔巴西技术和培训中心在2009年至2012年期间进行了一项研究，比较CO2复叠式制冷系统与传统R22和R404a系统的能效。
分析表明，冷凝温度保持在38℃，对于中温20kW的制冷系统，热负荷维持在-10/38℃，对于低温10kW的制冷系统，则为30/38℃。
天生我才必有用CO2制冷技术广泛获赞CO2复叠制冷系统的能效较高，具体数据如下：CO2系统：103.234kWh、R404A系统：126.296kWh、R22系统：117.435kWh。
市场杠杆推动巴西零售业投资CO2制冷推动CO2在巴西发展的主要原动力之一是压缩机和配件制造商，他们已经投入大量的时间和资源成立CO2培训中心，确保有合格的技术人员以应对千变万化的CO2技术，从而有力支持该技术的推广和应用。
另一个动力是成本。
在巴西，CO2的平均价格是每公斤2.2欧元，而R404A的价格是每公斤22欧元。
一旦超市需要全面充灌制冷剂，相当于500公斤，对于R404A来说，费用将达到11,013.4欧元，而CO2只需330.4欧元，也就是说，CO2系统的充灌费用是R404A系统的1/3。
还有一个重要的因素是，根据蒙特利尔议定书，第5条款国家从2013年起淘汰HCFCs制冷剂。
二氧化碳制冷在中国的未来发展之路
国内发展尚处起步阶段
作为全球重要的制冷市场，中国的制冷剂替代得步履艰辛。
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。
二氧化碳制冷剂 绿色环保
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。
二氧化碳系统在安装过程中，由于二氧化碳压力较高，对系统管路的承压能力提出新要求。同时二氧化碳系统对水的要求也较高，国际上推荐二氧化碳的纯度为99.9%以上干燥度，水含量小于0.1%。这在实际的运行中很有挑战性，如若系统安装运转过程中除水不彻底，或者润滑油里存在含水问题等，二氧化碳与水反应会有酸出现，在碳酸基础上，会产生腐蚀性更强的酸，对系统是一个不小的威胁，同样，也会面临水跟油反应的问题等等，这些问题可能以前从未碰到，只有当真正出现时才能逐渐积累经验。
目前，二氧化碳的发展进行很快，但毕竟基数尚小，能否成为市场主流还并不明朗。从国外发展经验来看，二氧化碳制冷的发展不仅是在安全角度，更多也是关注了系统的能耗问题。根据京都议定书和蒙特利尔协定，氟利昂制冷剂在中国将在2013—2030年间逐渐限制使用。因此，大型工业制冷项目(冷库、屠宰厂、啤酒厂、乳业、速冻加工、渔业等)来说，未来几年对氟利昂的使用将逐渐受到限制，二氧化碳系统会渐有一席之地，毕竟合适才是最好的，在比较合适的温度区间，更小的细分市场，二氧化碳的应用会更有潜力。
CO2跨临界制冷循环原理及新技术
二氧化碳跨临界循环制冷CO 2作为制冷剂的应用历史•CO 2作为最早的制冷剂之一，在19世纪末到20世纪30年代得到了普遍的应用，到1930年，80%的船舶采用CO 2制冷。
•但由于当时采用的CO 2亚临界循环制冷效率低，特别是当环境温度稍高时，CO 2的制冷能力急剧下降，且功耗增大。
•同时，以R12为代表的CFC 或氟氯烃制冷剂的出现，以其无毒、不可燃、不爆炸、无刺激性、适中的压力和较高的制冷效率等特点，很快取代了CO 2在安全制冷剂方面的位置。
•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，而CO 2跨临界制冷循环的提出，CO 2作为制冷剂开始重新得到重视•该循环系统的最大特点就是工质的吸、放热过程分别在亚临界区和超临界区进行。
压缩机的吸气压力低于临界压力，蒸发温度也低于临界温度，循环的吸热过程仍在亚临界条件下进行，换热过程主要是依靠潜热来完成。
但是压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。
CO作为制冷工质的优缺点2优点•良好的安全性和化学稳定性•具有与制冷循环和设备相适应的热物理性质•CO2优良的流动和传热特性•CO2制冷循环的压缩比较常规工质制冷循环低缺点•运行压力高•循环效率低带回热器和不带回热器的CO 2跨临界单级循环进行理论分析和实验性能测试2•典型的CO 2跨临界单级循环主要由压缩机、气体冷却器、节流阀和蒸发器组成．图1和图2分别给出了CO 2跨临界单级循环原理图和细图．图l 中：低压气态制冷剂经压缩机被压缩成高压气态制冷剂(过程l 一2)，经气体冷却器进行定压放热(过程2—3)，然后经节流阀进行节流降压(过程3—4)，低压液态制冷剂在蒸发器内进行定压吸热(过程4一1)，最后回到压缩机，从而完成一个循环．2•制冷循环增设回热器，可以减小节流损失、增大制冷量，从而提高系统性能．图3和图4分别给出了带回热器的CO 2跨临界单级循环原理图和细图．两个循环性能对比分析•图5给出了两个循环COP随蒸发温度的变化．随着蒸发温度的增加，两个循环COP均呈增加趋势，蒸发温度越高，系统性能越优；•在整个蒸发温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高4．55％左右；•对于理想压缩机循环，系统性能要比实际循环性能高33．3％以上，但这种理想循环是不存在的．•图6给出了两个循环COP 随气体冷却器出口温度的变化．•随着气体冷却器出门温度的增加，两个循环COP均呈下降趋势，温度越高，系统性能越差；•在气体冷却器出口温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高5．23％左右．•两个循环COP 随压缩机排气温度的变化，见图7．•在排气温度变化范围内，相同对比条件下，带回热器CO 2跨临界单级循环系统COP 要高于不带回热器循环，且带回热器单级循环排气温度要稍高些．•无论带回热器还是不带回热器循环，随着压缩机效率提高，系统COP 均变大，压缩机排气温度均有所降低，不带回热器循环降低幅度较大．•由图7还可以看出，两个单级循环都存在一个最优排气温度，使得在此温度下系统COP 最大，带回热器循环对应最优排气温度要高于不带回热器循环最优排气温度．结论•(1)在蒸发温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高约4．55％；在气体冷却器出口温度变化范围内，带回热器循环平均性能要比不带回热器循环提高约5．23％；相同对比条件下，带回热器CO跨临界单级循环系统COP高于不2带回热器循环的，且带回热器单级循环最优排气温度稍高些．•(2)两种单级循环的制热量、制冷量、制热COP和制冷COP，均随压缩机排气压力增加存在极值；随冷却水流量、冷冻水流量以及冷冻水进口温度增加而增加，随冷却水进口温度增加而下降．•(3)相同测试工况下，带回热器循环系统具有较高的性能．其中，制热量和制冷量分别比不带回热器的单级循环平均高约3．33％和5．35％，制热COP和制冷COP分别提高约11．36％和14．29％．CO2跨临界循环的应用前景与研究进展•1、汽车空调•2、热泵•3、食品冷藏•4、循环系统关键设备的研究进展•1、汽车空调•过去汽车空调中一般使用CFC12作为制冷工质，这使得汽车空调制冷剂的排放量在所有氟利昂的排放中占有相当大的比例。
CO2冷媒应用及技术发展趋势
CO2冷媒应用及技术发展趋势发布时间：2010.05.17 新闻来源：中国空气源热泵产业联盟 浏览次数： 797摘要：节能、环保、低碳已经成为世界相关技术的主要发展方向。
CO2冷媒作为一种天然工质，对环境友好，特别是作为热泵热水器应用方面有很大的优势，本文主要是从CO2冷媒特点，压缩机应用研发状况、及后续技术法发展趋势进行的说明；关键词：跨临界循环，自然冷媒、热泵、压缩机1引言节能、环保、低碳是当今相关技术发展的方向，作为自然冷媒的CO2由于其环保、无毒，及特别的跨临界循环，又开始被人们较关注及大范围的使用，日本、欧洲等过相关法规已逐步建立，CO2热泵热水器产品也投入市场，此外环保要求CO2也在欧洲被应用于冷冻、冷藏，而对于中国来说，CO2相关技术及产品处于孕育阶段，今后需大力发展。
2 CO2冷媒特性2.1 冷媒特性作为自然工质的CO2，在19世纪80年代到20世纪30年代被广泛于制冷空调领域，与氨（NH3）一样。
作为一种已经被使用过，可以取自于环境并被证明是对生态环境无害的制冷工质，后被性能较好的HCFC、CFD类人工合成冷媒替代；最近一段时间，由于环保、节能的要求，CO2冷媒凭其环保、安全、稳定、热力性质佳等优势，又一次受到了广泛的重视，尤其是在热泵热水器领域，产业化的商品发展较为迅速。
应用于制热循环时，由于其自身物性特点，CO2与现有常用的R22、R410A及R134a等工质的特性存在较大的差异。
表1环保性：如表1，R410A，R134a与CO2都是对大气臭氧层没有破坏作用，即其ODP值为0。
但R410A 和R134a的GWP仍较高，分别为CO2的1700和1300倍，属于需要减排的温室气体，只能作为替代工质，而不能长久使用。
CO2作为一种在地球生物圈内自然存在的，ODP值为0，GWP值为1（CO2被定义为1，作为基准值），并已经被证明是对人类无害的物质，目前受到了制冷学术及行业界的一致关注；制冷剂名称 R744（CO2） R22 R410A工作压力范围(MPa) 高压:9～12 高压:2～3 高压:3～5低压:2～4.5 低压:0～0.7 低压:0～1.5单位容积制冷量(kJ/m3) 51868 11385 16759热力学特性：CO2冷媒单位容积制冷量大，3～5倍于R410A及R22（见表2）；CO2处于超临界流体状态，比热大、导热系数高、动力粘度低的性质，使其具有比液体和气体更佳的传输性能和传热特性，传热效率高，如表3。
二氧化碳跨临界制冷循环
二氧化碳跨临界制冷循环摘要：CO2是一种环保型的自然工质，它对臭氧层不产生任何破坏作用且具有较小的温室效应。
本文概述跨临界C02制冷循环的原理，提出几个影响该循环的技术关键。
介绍跨临界CO2循环的相关应用领域，指出CO2作为性能良好的自然工质有着很好的发展前景。
关键词：二氧化碳；制冷；跨临界循环引言由于制冷剂中氯原子对大气臭氧层有破坏作用，《蒙特利尔协议》规定R12 等CFCS（氯氟碳）在制冷工质中被禁用，危害程度较小的R22 等HCFCS（氢氯氟碳）的禁用日期也一再提前。
目前已获应用的R134a，R410A，R407C 等HFCS （氢氟碳）仍是一类新的化学合成物，它们不仅制造成本昂贵，而且已被证明能产生较为严重的温室效应。
另外，随着研究的深入，有可能证明HFCS 在其它方面也有危害。
因此，在制冷系统中对地球生物圈中原来就有的“自然工质”进行研究，已成为近年来的前沿课题之一。
二氧化碳（R744）目前被称作是一种被遗忘的制冷剂，它在19世纪被广泛地使用，从20世纪30年代后被冷落。
现在，大家认为：已经到了使用现代的高新技术重新利用二氧化碳的时候了。
1.CO2制冷二氧化碳基本上不会引起环境问题，它无毒不燃，具有氨和烃类制冷剂所不可及的一些优点。
另外它价廉，与一般的制冷设备和润滑系统都相容。
它可以高度压缩，因此可以利用先进设备及设计大大减小压缩机的体积和管道直径。
它在高压下良好的传热效果是该制冷剂的另一个优点。
总而言之，在满足制冷要求的情况下，使用二氧化碳制冷剂可以大大降低设备的投资。
2.工作原理跨临界蒸汽压缩式制冷循环是利用气体液化后可吸收蒸发（汽化）潜热的特性以达到制冷的目的。
跨临界系统由压缩机C ，气体冷却器G ，内部热交换器I，节流阀V ，蒸发器E 与储存器A组成封闭回路，以CO2为工作介质，气体工质在压缩机C 中升压至超临界压力P2，在T 一S 图上为过程1一2 ，然后进入气体冷却器G 中，被冷却介质（空气或冷却水）所冷却。
商用制冷应用的二氧化碳跨临界制冷系统开发
商用制冷应用的二氧化碳跨临界制冷系统开发摘要本文探讨了一种商用制冷应用的二氧化碳跨临界制冷系统的开发。
二氧化碳作为环境友好型的自然冷媒已经成功的应用于商用制冷领域,在多种复杂的场合发挥着重要的作用,其应用系统型式多样。
首先，本文对传统制冷系统的不足进行了简要介绍，并提出了采用二氧化碳跨临界制冷系统的优点。
随后，本文详细介绍了该系统的设计原理、工作流程和关键组成部分，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀等。
然后，本文对该系统的性能和效果进行了分析和评估，实验结果表明该系统具有较高的制冷效率和环保性能。
最后，本文讨论了该系统的未来发展方向和展望，并总结出本文的研究结论。
通过本论文的研究，我们可以发现二氧化碳跨临界制冷系统是一种非常优秀的制冷系统，可以提高制冷效率和降低环境污染，具有广阔的应用前景和市场潜力。
本文介绍了CO2跨临界制冷循环系统研究发展过程,针对系统主要部件的研究及问题进行了分析,总结了CO2跨临界制冷循环系统在商用食品冷冻冷藏、汽车空调、热泵系统、人工冰场等领域应用研究现状,并且展望了CO2跨临界制冷循环系统的发展前景。
关键词：二氧化碳，跨临界制冷系统，商用制冷引言随着全球环境问题的日益严重和能源价格的不断攀升，制冷系统的节能和环保已经成为制冷技术发展的主要方向。
二氧化碳跨临界制冷系统是一种新型的高效、环保的制冷系统，其具有较高的热效率和较低的环境污染，已经成为了制冷技术领域的研究热点。
本文基于此，介绍了一种商用制冷应用的二氧化碳跨临界制冷系统，并对其进行了详细的设计、分析和实验研究。
一、基本原理二氧化碳跨临界制冷系统是一种基于二氧化碳的制冷技术，其原理基于二氧化碳在超临界状态下具有较高的压缩性、传热性和流动性能。
超临界状态是指当二氧化碳的压力和温度超过了其临界点（7.38 MPa和31.1℃）时，二氧化碳就处于超临界状态。
二氧化碳跨临界制冷系统的基本组成部分包括压缩机、换热器、膨胀阀和冷凝器等。
CO2跨临界制冷循环气体冷却器研究现状
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二氧化碳超临界流体的特性与应用
二氧化碳超临界流体的特性与应用摘要二氧化碳(CO2)超临界流体是一种在高温高压条件下表现出类似液体和气体特性的物质。
本文将介绍二氧化碳超临界流体的基本特性、制备方法以及其在不同领域的应用。
通过对二氧化碳超临界流体的研究，我们可以认识到其在环境保护、化学合成、材料加工等方面的潜在用途，并对未来的研究方向进行展望。
引言超临界流体是指处于临界点以上的高温高压条件下的物质，它具有介于气体和液体之间的特性。
二氧化碳是一种常见的超临界流体物质，其具有多种独特的特性，例如高溶解度、可调节性、环保性等，使得它在科学研究和工业应用中具有广阔的前景。
本文将重点探讨二氧化碳超临界流体的特性和应用。
二氧化碳超临界流体的制备方法压缩法制备压缩法是最常用的制备二氧化碳超临界流体的方法之一。
其基本原理是通过调节二氧化碳的温度和压力，将其转变为超临界状态。
压缩法制备二氧化碳超临界流体的过程包括气相压缩、液相增压和超临界状态稳定等步骤。
通过合理控制参数，可以获得稳定和高纯度的二氧化碳超临界流体。
超临界流体萃取法制备超临界流体萃取法是利用超临界流体的溶解性和选择性萃取物质的方法。
通过调节二氧化碳的温度、压力和萃取物质的性质，使得超临界流体可以选择性地溶解目标物质，并通过减压等方式将其分离。
这种方法具有高效、环保、可控性强等优点，被广泛应用于天然产物提取、废水处理等领域。
其他制备方法除了上述常用的制备方法外，还有一些其他方法可用于制备二氧化碳超临界流体，例如化学反应法、超临界喷雾法等。
这些方法相对较新，可以通过改变反应条件和处理参数来调节二氧化碳的特性，进一步拓宽二氧化碳超临界流体的应用范围。
二氧化碳超临界流体的特性高溶解度二氧化碳超临界流体具有较高的溶解度，可以溶解许多有机物和无机物。
其溶解度可通过调节温度、压力和二氧化碳的密度等参数来控制，具有较强的可调节性。
这使得二氧化碳超临界流体成为一种理想的溶剂，在化学合成、材料制备等领域具有广泛的应用前景。
跨临界循环二氧化碳制冷系统研究
跨临界循环二氧化碳制冷系统研究摘要：本文对CO2跨临界制冷循环的典型流程与特点进行了阐述；并从超临界CO2特性的研究、CO2制冷设备的研究和开发以及CO2跨临界循环系统安全和可靠性方面展开论述，分析了二氧化碳跨临界循环制冷的发展趋势。
关键词：二氧化碳；跨临界循环；制冷前言：作为最早的制冷剂之一，CO2在19世纪得到了广泛的应用。
到19世纪30年代，世界上约80%的船舶采用了CO2制冷，但是当时的CO2制冷效率不够高，功耗极大，并逐渐被同期出现的以R12为代表的氟氯烃制冷剂代替。
近年来，制冷剂对臭氧层破坏加剧，且造成了全球温室效应等诸多环保问题，CO2作为制冷剂重新出现在公众视野中。
本文将对CO2跨临界循环制冷的研究现状和进展进行介绍。
一、CO2跨临界制冷循环流程及其特点CO2跨临界制冷循环基本流程CO2跨临界制冷系统流程图如图1所示，压缩机对气体工质进行压缩，使其压力升至超临界压力之上，（f—a过程），进而在气体冷却器内由冷却介质对其进行冷却（a—b过程）；为使制冷压缩机的性能系数（COP）有所提高，在内部回热器中，压缩机将进一步对从气体冷却器中释放的气体进行回气冷却（b—c,e—f过程）；最后进行节流降压（c—d过程），部分液体发生液化，在进入蒸发器后，湿蒸气发生汽化（d—e过程）进而对附近的介质热量进行吸收，最终达到了制冷目的。
储液器的作用是进行液气分离并负责制冷剂的补充。
图1 CO2跨临界制冷系统流程图本系统的最显著特点是工质的吸热和放热过程在相对应的亚临界区和超临界区分别进行，压缩机的吸气压力要比临界压力低，临界温度高于蒸发温度，循环吸热过程依然在亚临界状态下发生，通过潜热完成换热过程。
但是临界压力低于压缩机的排气压力，所以工质的冷凝过程不同于其在亚临界状态下的过程，而是通过显热实现换热过程。
CO2跨临界制冷循环特点CO2跨临界的优点CO2具有无毒、来源丰富、制冷量大等优点。
这是唯一一种天然的、兼备热力特性、环保特性、安全特性的制冷工质。
超临界二氧化碳动力循环研发现状及趋势
超临界二氧化碳动力循环研发现状及趋势【摘要】在化石燃料发电行业中，寻找有效的动力循环技术始终是工作的重点。
在本文中，主要是针对超临界二氧化碳动力循环，即sCO2循环，分析了其使用具备的优势，并且分析了其发展的趋势和方向。
【关键词】超临界；二氧化碳；动力循环；现状；趋势在最近几年中，超临界二氧化碳动力循环(sCO2循环)一直是热点，并且包含着各种应用的优势，如果突破当前的动力循环瓶颈，将会获得更大的发展前景。
在最初时期，关于sCO2的循环研究是上世纪四十年代，之后在六七十年代，研究更是获得了显著的发展。
到21世纪初，在美国又兴起了关于sCO2循环的相关研究，并且被其他的国家关注。
二氧化碳具有稳定的化学性质，并且其成本低、密度高、结构紧凑，在应用中循环简单，在聚光型太阳能热发电(CSP)以及火力发电和地热发电中都有着广阔的使用前景，同时也能够取代天然气联合循环(NGCC)以及整体煤气化联合循环(IGCC)，保证更高的工作效率和更低的废气排放。
一、超临界二氧化碳动力循环的相关概述（一）超临界二氧化碳动力循环方式和特点在超临界二氧化碳动力循环中，包含了两个方式，分别是间接加热方式(闭式参考图1)以及直接加热方式(半闭式参考图2)。
图1闭式sCO2循环在闭式循环包含了发电机、压缩机(或泵)、透平、预冷器、热交换器以及回热器等等，参考图1。
在工质一直在超临界状态下，闭式循环就是布雷顿循环，并且低温低压的工质到达压缩机中，上升到高压，之后经过回热器，将透平排出工质的热量吸收，然后再通过热交换器吸收热量，上升到最高温度，之后进入透平，进行做功来促进发电机工作，通过透平将工质排出，然后通过回热器来释放一些热量，最后通过预热器进行冷却，再次进入下一个循环。
如果工质通过预冷器成为液态，就可以使用泵加压。
图2半闭式sCO2循环半闭式循环包含的发电机、压缩机、泵、水分离器、燃烧器、回热器、透平、冷却器和预冷器等等，参考图2。
超临界CO2的应用技术及发展现状
中 图分 类 号 ： Ｓ ９ Ｔ １５ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ３ １ ５ （ ０ １ Ｏ ０ ８０ １０ — ６ ２ １ ） ８ ４ － ４ ７
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二氧化碳跨临界制冷研究
凝器，而称为气体冷却器（简称气冷器）【８ｊ。 跨临界制冷循环是当前Ｃ０２制冷循环研 究中最为活跃的领域；
图１为典型的跨临界二氧化碳制冷系 统流程图，图１为相对应的制冷循环压一 焓图。气体工质在压缩机中压缩后压力升 至超临界压力以上。在ｐ—ｈ图上为过程 ｆ—ａ；然后进入气体冷却器，被冷却介质 冷却（ａ—ｂ过程）；为提高ＣＯＰ，从气体 冷却器出来的气体在内部回热器中进一步 被压缩机回汽冷却（ｂ—ｃ和ｅ—ｆ过程）； 再经过节流降压（ｃ—ｄ过程）．部分气体 液化，湿蒸汽进入蒸发器汽化（ｄ—ｅ过 程），吸收周围介质热量而制冷。储液器
起汽液分离（蒸发器出口不过热）、补充 制冷剂等作用删。
２二氧化碳压缩机研究关键点 压缩机的安全可靠性与性能价格比。 是Ｃ０２循环压缩机推广应用的关键问题 也是众多研究机构的研究的重点。 Ｃ０２压缩机的进排气压力差为 ５．ＯＭＰａ一８ ＯＭＰａ。在大压差下运行．要
求在压缩腔设计和压缩机尺寸的确定的 影响。较高的运行工作压力，并不会成为 Ｃ０２作为制冷工质推广应用障碍。
三、二氧化碳压缩机的若干关键技 术问题
１润滑油问题 二氧化碳跨临界循环系统选择润滑油 面临许多困难；超临界状态的二氧化碳容
２器ｌ＿｜’℃液讣凼嚣 ；， 图１ 二氧化碳跨临界回热循环流程图
易溶解于润滑油中，稀释后的润滑油粘度 会大大降低；压缩机承受压力负荷较高。 润滑油膜可能会被流动的超临界状态的二 氧化碳破坏；润滑油膜可能会被溶解在润 滑油中的二氧化碳汽化所破坏；超临界状 态的二氧化碳可能会与润滑油发生化学反 应及腐蚀。
超临界二氧化碳的发展现状与前景展望
超临界二氧化碳的发展现状与前景展望摘要:超临界二氧化碳具有气体的低粘度、高扩散系数和液体的高密度,且化学惰性,无毒无腐蚀,临界状态容易实现,是一种性能优良的环境友好溶剂。
本文在超临界二氧化碳的萃取、超临界流体沉淀技术、化学反应介质、取代传统工艺助剂和溶剂等方面就目前的现状做了简介,指出了目前超临界二氧化碳的研究进展以及今后的研究方向。
关键词:超临界二氧化碳;绿色溶剂;萃取；沉淀；化学反应超临界流体( Supercritical Fluid , 简称SCF) ,是指处于临界温度和临界压力之上的流体。
这种流体具有气体的低粘度、高扩散系数和液体的高密度特性,对许多物质具有很强的溶解能力,而且其溶解能力对温度和压力的变化极为敏感,易于调节。
随着科技发展和人们对环境问题认识的不断提高,目前化学工业、涂料、油漆、泡沫塑料、机械、微电子等行业使用的挥发性有机溶剂所带来的温室效应、臭氧层空洞、水源污染等环境问题越来越引起了人们的重视,因而对一些性能优良且环境友好的超临界流体的应用研究受到了许多国家的政府、尤其是科学工作者的广泛关注。
超临界流体技术自上世纪70年代开始崭露头角以来，以其环保、高效等显著特性迅速超越了传统技术。
近二十多年来，随着人们对可持续发展战略认识的不断加强，在国民经济各领域，特别是工业领域，绿色化学、清洁生产技术受到越来越多的重视。
超临界技术在国内外迅猛发展，在食品、化工、香料、环保、纳米材料、生物医药等诸多领域均有广阔的应用前景，也取得了众多的重要成果。
常见的超临界流体中,由于二氧化碳化学性质稳定,无毒性和无腐蚀性,不易燃和不爆炸,临界状态容易实现,而且其临界温度(31.1 ℃) 接近常温,对食品及医药中香气成分、生理活性物质、酶及蛋白质等热敏性物质无破坏作用,因而,有关超临界二氧化碳的应用研究尤为广泛。
化学过程工业中许多反应、抽提、分离和其他操作均涉及使用有机溶剂，但其会造成许多环境问题，常规有机溶剂为挥发性有机化合物。
CO2冷媒应用及技术发展趋势.
CO2冷媒应用及技术发展趋势1引言节能、环保、低碳是当今相关技术发展的方向，作为自然冷媒的CO2由于其环保、无毒，及特别的跨临界循环，又开始被人们较关注及大范围的使用，日本、欧洲等过相关法规已逐步建立，CO2热泵热水器产品也投入市场，此外环保要求CO2也在欧洲被应用于冷冻、冷藏，而对于中国来说，CO2相关技术及产品处于孕育阶段，今后需大力发展。
2 CO2冷媒特性2.1 冷媒特性作为自然工质的CO2，在19世纪80年代到20世纪30年代被广泛于制冷空调领域，与氨（NH3）一样。
作为一种已经被使用过，可以取自于环境并被证明是对生态环境无害的制冷工质，后被性能较好的HCFC、CFD类人工合成冷媒替代；最近一段时间，由于环保、节能的要求，CO2冷媒凭其环保、安全、稳定、热力性质佳等优势，又一次受到了广泛的重视，尤其是在热泵热水器领域，产业化的商品发展较为迅速。
应用于制热循环时，由于其自身物性特点，CO2与现有常用的R22、R410A及R134a等工质的特性存在较大的差异。
表1环保性：如表1，R410A，R134a与CO2都是对大气臭氧层没有破坏作用，即其ODP值为0。
但R410A和R134a的GWP仍较高，分别为CO2的1700和1300倍，属于需要减排的温室气体，只能作为替代工质，而不能长久使用。
CO2作为一种在地球生物圈内自然存在的，ODP值为0，GWP值为1（CO2被定义为1，作为基准值），并已经被证明是对人类无害的物质，目前受到了制冷学术及行业界的一致关注；制冷剂名称R744（CO2）R22 R410A工作压力范围(MPa) 高压:9～12 高压:2～3 高压:3～5低压:2～4.5 低压:0～0.7 低压:0～1.5单位容积制冷量(kJ/m3) 51868 11385 16759表2热力学特性：CO2冷媒单位容积制冷量大，3～5倍于R410A及R22（见表2）；CO2处于超临界流体状态，比热大、导热系数高、动力粘度低的性质，使其具有比液体和气体更佳的传输性能和传热特性，传热效率高，如表3。
超临界二氧化碳制冷系统在新能源汽车空调系统中的应用研究
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2023年超临界CO2发电机行业市场需求分析
2023年超临界CO2发电机行业市场需求分析随着全球能源需求的增长和气候变化的认识不断加强，越来越多的国家和地区开始探索替代传统化石燃料发电的清洁能源，其中超临界CO2发电技术正得到越来越多的关注和应用。
本文将对超临界CO2发电机行业市场需求进行分析。
一、行业发展趋势1.1 政策支持随着环境保护和可持续发展的意识不断加强，政府们纷纷出台了针对清洁能源的支持政策，例如美国的“清洁能源计划”、中国的“绿色电力证书”、欧洲的“2030气候与能源框架”。
1.2 能源结构调整全球范围内正在进行着能源结构的调整，传统的煤炭、石油等化石能源正在逐渐被清洁能源取代。
随着超临界CO2发电技术的成熟，其作为一种低碳、高效、清洁的发电方式，对未来能源结构的发展具有重要意义。
1.3 技术创新超临界CO2发电技术目前正在不断的改进和优化中。
新型的制冷剂、新颖的冷却方式、新型的换热器等技术不断涌现，使超临界CO2发电机的效率和性能不断提高。
二、市场需求分析2.1 国内市场需求随着中国经济的飞速发展和环保意识的提高，中国政府已经加快了推进清洁能源的步伐。
根据《中长期能源规划纲要》的要求，到2020年，全社会用电量中非化石能源占比要达到15%左右，到2030年占比要达到20%左右。
超临界CO2发电技术是目前比较成熟的清洁能源之一，具有不占用土地、低碳排放、高效节能的优点。
据国内市场调查数据显示，2025年我国超临界CO2发电机市场将达到亿元级别，存在着广阔的市场前景。
2.2 国际市场需求从全球范围来看，很多国家已经将清洁能源作为发展战略的重要组成部分，并出台了完善的相关政策法规。
许多发达国家，例如美国、加拿大、日本、韩国，都在积极探索超临界CO2发电技术的应用，市场需求正在逐步增长。
2.3 未来市场需求未来，由于全球能源需求的不断增长和环境保护意识的不断强化，清洁能源市场的规模将会不断扩大。
超临界CO2发电技术是清洁能源中比较成熟的一种，具有节能高效、低碳排放、环境友好等优点。
超临界二氧化碳布雷顿循环的研究进展及应用前景
超临界二氧化碳布雷顿循环的研究进展及应用前景发表时间：2019-05-07T10:07:28.643Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年1期作者：冯建闯[导读] 超临界二氧化碳（S-CO2）应用布雷顿循环能够使系统结构紧凑、效率高具有良好的工程应用前景。
中国中原对外工程有限公司北京市 100044 摘要：超临界二氧化碳（S-CO2）应用布雷顿循环能够使系统结构紧凑、效率高具有良好的工程应用前景。
本文首先介绍了超临界二氧化碳工质的特点及布雷顿循环的优势，总结了近年来国内外针对超临界二氧化碳布雷顿循环系统及其关键部件的研究进展和相应成果，最后对超临界二氧化碳布雷顿循环在能源领域的潜在应用前景进行了说明。
关键词：超临界二氧化碳；布雷顿循环；关键部件引言当二氧化碳达到临界条件时（温度31.1℃，压力7.38MPa），处于超临界状态。
将超临界二氧化碳用于布雷顿循环，具有以下优势：S-CO2工质黏性小，S-CO2布雷顿循环比其他常用的循环在较高的运行温度下具有相对更高的效率优势；S-CO2工质密度大，S-CO2布雷顿循环的系统结构紧凑，循环设备占用空间小；CO2极易获取，设备体积相对较小，且运行时损耗小，保证了设备的使用寿命，使得S-CO2布雷顿循环的成本相对较小。
1 S-CO2布雷顿循环研究进展 1.1国外研究美国、日本、韩国、捷克等国家均开展了超临界二氧化碳布雷顿循环的系统设计及实验研究。
美国具有多家研究机构较长时间的研究基础，其在超临界二氧化碳布雷顿循环的研究上处于世界领先地位。
美国桑迪亚国家实验室是最早开展 S-CO2布雷顿循环的机构之一，其搭建了发电功率为124KW的简单布雷顿循环系统。
美国桑迪亚国家实验室正致力于研发兆瓦级超临界二氧化碳布雷顿循环，进一步增大循环效率并增强实用性。
美国西南研究院（SWRI）进行了1MW 级的超临界二氧化碳布雷顿循环设计研究，采用天然气燃烧作为热源，完成了实验系统的制造运行。
跨临界循环二氧化碳制冷系统研究进展
跨临界循环二氧化碳制冷系统研究进展 Development on the Study of CO2 Transcritical CycleRefrigeration System中船重工集团公司第七Ｏ四研究所 季建刚 黎立新 蒋维钢 摘 要 二氧化碳作为一种自然制冷剂，可以根本上解决制冷系统的CFCs工质替代问题。
文章介绍了二氧化碳跨临界循环制冷系统及其关键设备—制冷压缩机、气体冷却器、蒸发器的研究进展情况。
关键词 二氧化碳 跨临界 制冷 研究进展 Abstract As a refrigerant, CO2 can basically solve the problem of CFCs replacement problem in refrigeration systems. The paper introduces CO2 transcritical cycle refrigeration system and the development on the study of its key equipment, such as refrigeration compressor, gas cooler and evaporator.Keywords CO2, transcritical, refrigeration, study development1 前言目前，制冷空调的能源与环境问题已成为世界性的研究课题。
大量使用的氯氟烃工质对于臭氧层的破坏作用很大，而且多数氯氟烃工质是温室气体，温室气体引起的气候变化是目前科技界乃至全人类极为关注的环境问题之一[1~3]。
自从蒙特利尔议定书签订以来，各国开展了寻求CFCs和HCFCs替代物的广泛研究，主要提出了包括R134a、R404a、R407c 等在内的若干HFC及其混合物来代替R12、R22 和R502等，但是人们发现新工质并没有达到“长期”替代物的要求，大部分新工质都仍具有较高的温室效应指数（GWP）或者其它缺陷。