二氧化碳汽车空调简述
CO2制冷技术
③ 维护简单，无需循环利用，操作运行的费用也较 低；
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④ 化学稳定性好，对常用材料没有腐蚀性。不过 CO2与水混合时呈弱酸性，可腐蚀碳钢等普通金 属，但不腐蚀不锈钢和铜类金属。当输送的CO2 比较干燥（含水率小于8ppm）时，可采用普通的 碳素钢；
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液体CO2 冷藏车应用
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图2 液体CO2 冷藏制冷系统
液体CO2 冷藏车应用
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液体CO2 冷藏车应用
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液体CO2 冷藏车应用
优点： 液体CO2 冷藏车的制冷系统仅由液体CO2 贮罐、喷淋
系统以及温控装置三部分组成(如图2 所示) ,除了喷淋控制 阀外没有任何其他运动部件,这样就有效地消除和减少了故 障的发生和制冷剂的泄漏,工作稳定可靠,维修简便。
⑤ 高的工作压力使得压缩机吸气比容较小，单位容 积制冷量大，有利于减小装置体积。流动和传热
性能提高，减少了管道和热交换器的尺寸，从而
使系统非常紧凑；
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2 CO2制冷技术
⑥ CO2压缩机的压比较低（2.5～3.5），接近最佳 经济水平； ⑦ 等熵效率比CFCS系统高得多； ⑧ 运动粘度低； ⑨ 能完全适应各种润滑油和常用机器零部件。
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2 CO2制冷技术
（3） 超临界循环（1“-2”-3“-4”-1“）
图 2.2 CO2制冷循环在T-s图上的表示
图 2.3 CO2制冷循环在p-h图上的表示
所有的循环都在临界点以上，工质的循环过程没有相变。因为CO2具有较高的 临界压力和低的临界温度，故采用CO2的设备通常要在超临界区运行。在超临界区， 没有相变，压力和温度是相互独立的参数，这与传统的冷凝器不同。
简述汽车空调配气系统的配气方式
简述汽车空调配气系统的配气方式汽车空调配气系统是汽车空调系统中的一个重要部分，它负责将制冷剂在空调系统内部进行循环和分配，以达到调节车内温度的目的。
在汽车空调配气系统中，有多种不同的配气方式，下面将对其中几种常见的方式进行简要介绍。
1. 常规配气方式常规配气方式是一种较为简单的配气方式，它采用传统的冷凝器-蒸发器循环方式。
制冷剂从压缩机经过冷凝器冷却后，进入蒸发器，通过蒸发器与车内空气进行换热，将车内空气冷却。
然后，制冷剂再次被吸入压缩机进行循环。
这种配气方式在一些较为简单的汽车空调系统中常见。
2. 双冷媒配气方式双冷媒配气方式是指在汽车空调系统中使用两种不同的制冷剂来实现冷却效果。
常见的双冷媒配气方式是采用制冷剂R134a和制冷剂R744（二氧化碳）的组合。
其中，R134a负责低温区域的冷却，而R744负责高温区域的冷却。
这种配气方式可以提高汽车空调系统的能效和制冷效果。
3. 电动式配气方式电动式配气方式是指利用电动机驱动配气阀来实现制冷剂的分配。
通过控制电动阀的开闭，可以调节制冷剂的流量和分配比例，从而实现对车内温度的精确控制。
这种配气方式在高档汽车空调系统中较为常见，能够提供更加舒适和准确的温度控制效果。
4. 变量容积配气方式变量容积配气方式是指通过改变空调压缩机的容积来调节制冷剂的流量和压力。
它采用可变容积的压缩机，通过改变压缩机的容积大小来调节制冷剂的压力和流量，从而实现对车内温度的控制。
这种配气方式具有较高的能效和精确的温度控制效果，被广泛应用于高档汽车空调系统中。
总结：汽车空调配气系统的配气方式有常规配气方式、双冷媒配气方式、电动式配气方式和变量容积配气方式等。
不同的配气方式具有不同的特点和适用范围，可以根据实际需要选择合适的方式。
这些配气方式的出现和应用，使得汽车空调系统能够提供更加舒适和精确的温度控制效果，提高了乘坐体验和能效。
随着科技的不断进步，相信汽车空调配气系统的配气方式也会不断创新和发展。
制冷剂 co2
制冷剂co2
制冷剂CO2，也称为R744，是一种环保型的制冷剂。
它具有化学稳定性好、温室效应低、制冷性能优良等特点，因此在汽车空调、冷链物流、冰雪运动等领域被广泛使用。
然而，由于CO2的临界温度较低，当其用作跨临界制冷剂时，对制冷设备性能及质量要求极高，导致运行成本及替换成本进一步提升。
因此，在选择使用CO2制冷剂时，需要权衡其优缺点。
近年来，我国企业及科研机构不断加大对二氧化碳复叠制冷技术的研发投入力度，带动二氧化碳制冷剂行业逐渐往低成本、高质量方向发展。
co2作制冷剂
co2作制冷剂
二氧化碳（CO2）在制冷行业中被广泛用作一种制冷剂，特别是在超市和商业冷藏设备以及传统车用空调系统中。
此外，CO2还具有以下优点：
1. 环保性：CO2 是天然存在的物质，不会损害臭氧层，也没有对全球变暖的贡献。
相比之下，许多传统制冷剂，如氟利昂（CFC）和氢氟氯碳化物（HCFC），对环境有害。
2. 高效性：CO2具有相当高的制冷效率，特别在高温环境下。
它可在较低的压力下产生高温差，从而提高制冷效果。
3. 安全性：CO2作制冷剂时不易燃烧，也没有毒性。
这使得CO2在安全性方面相对于其他一些制冷剂更受欢迎。
4. 易获得性：CO2作为常见的气体存在于自然界中。
因此，它相对容易获得，在供应方面也更加稳定和可靠。
5. 技术成熟度：CO2作为制冷剂的应用已有多年历史。
相应的技术和设备已经相对成熟，并且在全球范围内得到了广泛应用和认可。
然而，CO2作为制冷剂也存在一些挑战。
由于其工作压力较高，所需的设备和系统成本可能会比传统的制冷系统更高。
此外，CO2制冷系统的运行需要更严格的控制和监测，以确保安全性和效率。
总体而言，CO2作为一种环保、高效、安全的制冷剂，具有广阔的应用前景，并在全球范围内得到了越来越多的关注和采用。
二氧化碳制冷
co2作为制冷剂的一些缺陷
1 临界温度低，临界压力高。co2制冷系统无法完成通常的 压缩，冷凝，节流膨胀，蒸发，这样的蒸发压缩式循环过 程 2 系统压力要求高,蒸发压力高达4MPa,冷凝压力高达10MP 这样就对制冷部件耐压，密封提出高更要求。 3 由于压力高节流膨胀过程损失大 4 压力降低时，与润滑油的互溶性下降，造成系统内油沉淀 响换热。
CO2蒸汽压缩式制冷循环
• CO2亚临界循环 （Subcritical Cycle） • CO2跨临界循环 （Transcritical Cycle）
跨临界CO2制冷循环的特点
• 冷却器出口温度tk>tc，冷却压力pk>pc，高 压侧温度和压力相互独立，使CO2跨临界制 冷系统多了一个自由度或可控参数。 • 采用回热。
使用co2作为制冷工质对大气臭氧层没有破坏作用可以减少全球温室效应来源广泛勿需回收可以大大降低制冷剂替代成本节约能源从根本上解决化合物对环境的污染问题具有良好的经济性
汽车空调制冷剂( CO2)
CO2作为制冷剂的历史
CO2的一些物化性质
• 二氧化碳密度为1.977g/mL，熔点-56.6℃(226.89千帕——5.2 大气压)，沸点-78.5℃(升华)。 • 常温下7092.75千帕(70大气压)液化成无色液体。液体二氧化碳 密度1.1克/厘米3。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成 固体二氧化碳，俗称干冰，是一种低温致冷剂，密度为1.56克/ 厘米3。 • 二氧化碳能溶于水，20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳， 一部分跟水反应生成碳酸。 • 化学性质稳定，没有可燃性，一般不支持燃烧。无毒、但空气 中二氧化碳含量过高时，也会使人因缺氧而发生窒息。二氧化 碳在大气中约占总体积的0.03％，人呼出的气体中二氧化碳约 占4％。 • 在一个大气压下，升华温度为195K，升华潜热573.27kj/kg
二氧化碳汽车空调简述
能源二班 岳萌 王浩阳 高振坤 何晓东
二氧化碳制冷剂历
CO2作为最早采用的史制冷剂之一，从19世
纪初直到20世纪30年代得到了普遍使用， 随着CFCs的出现，CO2很快被人们所抛弃 ，主要原因是在冷却水温高的热带地区， 由于CO2的临界温度只有31.1℃，采用传统 Perkin蒸汽压缩制冷循环时冷量损失较大 ，且存在着饱和压力过高，压缩机功耗过 大的缺点，当然这也和当时的制造水平有 关。20世纪70年代，CFC及HCFC被发现破 坏大气臭氧层及温室效应指数较高而 面临 全面禁用。HFC134a也由于其温室效应指 数较高而被认为是一种过渡型的替代物。
超临界循环的二氧化碳汽车 空调系统原理与结构
压缩机结构特点
CO2和氨一样，具有较高的等熵指数k，达 1.30，高的等熵指数会引起压缩机排气温度 偏高的顾虑，但由于CO2的具有较高的低压 工作压力p0，因而压缩机的压比π=pH/p0 却比其他制冷剂系统低得多，因此不会像 氨系统那样需要对压缩机本身进行冷却。 高的等熵指数k、小的压比，可减小压缩机 余隙容积的再膨胀损失 , 提高压缩机的容积 效率。同时 , 因为CO2压缩机的吸排气压力 均比 R134a 压缩机的大得多 , 因而在CO2压
超临界循环的二氧化碳汽
车空调系统原理与结构
超临界制冷循环系统由压缩机C、气体冷却器G、内部热交换器I、节 流阀V、蒸发器E与贮液器A组成封闭回路。气体工质由压缩机升压至 超临界压力，其在 图上为过程 ，然后进入气体冷却器中，被冷却介 质（空气或冷却水）所冷却。为了提高制冷系统的性能系数COP（ coefficient of performance），自气体冷却器出来的高压气体在内部热 交换器中进一步冷却，它是利用从蒸发器出来的低温低压蒸气进行热 交换的原理实现的，这一过程即 。这也促使从蒸发器出来的低温低压 蒸气进一步气化，防止了压缩机液击现象的发生。理想状况下，焓降 hb—hc=hf—he。然后利用节流阀减压，经节流后的气体降温冷却，且 部分气体液化（在节流减压前不发生液化），湿蒸气进入蒸发器内气 化，吸收周围介质的热量，使空气降温。蒸发器内的液体并不全部气 化，因此出口工质的状态处于两相区，即气液并存，这对提高蒸发器 的传热效率十分有利。正因为如此，蒸发器出口处需配置贮液器（在 汽车空调系统中常被称为集液器或积累器），以防止压缩机液击和便 于压缩机回油（图上虚线为回油管道）。贮液器出来的低压饱和蒸气 进入热交换器的低压侧管道，吸收高温高压的超临界气体的热量后， 成为过热蒸气进入压缩机并升压。制冷系统如此周而复始完成循环。
二氧化碳气体冷却作用
二氧化碳气体冷却作用引言：二氧化碳（CO2）是一种常见的气体，广泛应用于工业和日常生活中。
除了其与温室效应有关的负面影响外，二氧化碳还具有一些有益的特性，其中之一就是其冷却作用。
本文将探讨二氧化碳气体的冷却原理、应用领域以及在环保方面的潜力。
一、二氧化碳气体的冷却原理1.1 膨胀冷却原理二氧化碳气体在高压下，当经过减压阀或喷嘴时，会发生膨胀，从而降低气体的温度。
这是因为膨胀过程中气体分子之间的相互作用减弱，导致气体分子的平均动能减小，从而降低了气体的温度。
1.2 吸热原理二氧化碳气体在膨胀的同时，还会吸收周围的热量。
这是因为膨胀过程中气体分子与周围环境发生碰撞，吸收了一部分热量。
因此，二氧化碳气体在膨胀过程中不仅降低了自身的温度，还吸收了周围环境的热量。
二、二氧化碳气体冷却的应用领域2.1 工业领域二氧化碳气体的冷却作用在工业领域有着广泛的应用。
例如，在制冷设备中，二氧化碳被用作制冷剂，通过膨胀冷却原理实现空气或物体的冷却。
此外，二氧化碳气体还被用于激光切割、焊接等高温工艺中的冷却，以防止设备过热损坏。
2.2 医疗领域二氧化碳气体的冷却作用也在医疗领域得到了应用。
例如，在手术中，医生常常需要冷却器械或手术区域以减少疼痛和减轻组织损伤。
二氧化碳气体通过膨胀冷却原理，可以快速降低器械或手术区域的温度，提供更好的手术条件。
2.3 汽车空调二氧化碳气体还可以用于汽车空调系统中。
与传统的制冷剂相比，二氧化碳气体具有较低的环境污染和全球变暖潜力。
因此，将二氧化碳气体应用于汽车空调系统可以减少对环境的负面影响。
三、二氧化碳气体冷却的环保潜力随着对环境保护意识的提高，人们对传统制冷剂的使用提出了更高的要求。
二氧化碳气体作为一种天然气体，具有较低的环境污染和全球变暖潜力，因此被视为一种环保的替代品。
在工业领域，将二氧化碳气体作为制冷剂可以减少对臭氧层的破坏，降低全球变暖的风险。
此外，二氧化碳气体的使用还可以减少对其他危险化学物质的需求，进一步降低对环境的负荷。
二氧化碳制冷剂汽车空调讲解
二氧化碳制冷剂汽车空调293430112001 曹广升一、课题背景和目的自蒙特利尔议定书签定以来, 以CFCs 和HCFCs 等氟利昂作制冷剂的制冷空调界面临着严重的挑战, 为了寻找合适的替代物, 全球范围内开展了广泛的研究。
目前推出的包括R 134a在内的HFCs 及其混合物, 不能够满足长期替代的要求, 大多有较高的温室效应指数(GWP) 等缺点。
同时, 人们担心这些化合物可能隐含着不可预知的潜在危险，因此, 天然工质就引起了人们的极大关注, 其中的二氧化碳因其具有良好的热力性能和环保特性, 尤其受到了重视。
过去CFC12 作为汽车空调的制冷剂，其用量约占全世界CFC12 用量的28 。
汽车空调由于处于动态工作环境，负荷大，使用开式或半开式压缩机极易引起泄漏。
据测，全世界泄漏到大气中的CFC 物质中有3／4 是由于汽车空调泄漏引起的，在汽车空调装置中用新的制冷剂来替代的任务已十分紧迫。
二氧化碳是少数几种无毒、不易燃的工质之一，如果泄露到大气中, 它不会导致臭氧层空洞等问题L 与其它工质相比, 二氧化碳具有明显的点:(1)ODP= 0, 且GWP＝1 很小, 约为R134a 和R22 的千分之一。
(2) 运动粘度低, 流动性大，压缩比较低(约为2.5- 3.0) , 单位容积制冷量大。
(3) 来源广泛, 价格低廉，维护简单, 无须循环利用。
(4) 无毒、不可燃, 对常用材料没有腐蚀性。
另外，二氧化碳空调的安全保护装置与现有系统相同；短期和长期暴露极限相当于甚至好于CFC/HCFC；破裂时释放的能量与现有系统相当；二氧化碳的所有特性都为人熟悉，研究应用方便；系统质量和体积与R134a 系统相当；蒸发潜热较大，单位容积制冷量相当大；充分适用各种润滑油和常用机器零部件材料等等优点。
当前, 人们最关心的是环境污染的问题，二氧化碳作为天然物质, 对大气臭氧层无任何破坏作用, 其ODP= 0，至于GWP 值, 制冷系统本身不会产生二氧化碳, 只是利用它作为工质, 并且是从工业废气回收得到的, 用它作为制冷剂时, 其GWP 值为零，正是因为二氧化碳的这些优点, 致使它得到人们的重视和关注，不少专家预言, 二氧化碳将是二十一世纪制冷空调技术的理想制冷剂，并且已被很多国家作为汽车空调制冷剂的长期替代物进行研究。
二氧化碳汽车空调简述课件
二氧化碳汽车空调简述
能源二班 岳萌 王浩阳 高振坤 何晓东
二氧化碳制冷剂历史
CO2作为最早采用旳制冷剂之一，从19世纪初直到20世纪30年代得到了普遍 使用，伴随CFCs旳出现，CO2不久被人们所抛弃，主要原因是在冷却水温高 旳热带地域，因为CO2旳临界温度只有31.1℃，采用老式Perkin蒸汽压缩制冷 循环时冷量损失较大，且存在着饱和压力过高，压缩机功耗过大旳缺陷，当然 这也和当初旳制造水平有关。20世纪70年代，CFC及HCFC被发觉破坏大气臭 氧层及温室效应指数较高而 面临全方面禁用。HFC134a也因为其温室效应指 数较高而被以为是一种过渡型旳替代物。在此背景下，超临界循环旳二氧化碳 系统以其优良旳环境保护特征、良好旳传热性质、较低旳流动阻力及相当大旳 单位容积制冷量，重新在制冷领域，尤其在以为用新型化合替代物一样会隐藏 着不可预知潜在危险旳欧洲得到了青睐，从1994年起BMW、DAIMLERENZ 、VOLVO、德国大众、Danfoss、Valeo等欧洲著名企业发起了名为 “RACE”旳联合项目，联合欧洲著名高校、汽车空调制造商等研制二氧化碳 汽车空调系统，并计划在2023年欧洲生产旳汽车二分之一装备二氧化碳汽车 空调系统。目前已完毕样机制备，并装车试验，二氧化碳汽车空调系统旳产品
压缩机构造特点
应用于CO2汽车空调系统旳压缩机气缸体积小, 吸排气压力高，存在潜在旳高 冲击速度，所以，对老式使用旳簧片阀提出了挑战, 为满足系统工作压力旳要 求，必须对阀门进行改善。Bock企业将压缩机排气阀改良后发觉压缩机效率 提升了7%。
【热管理】纯电动汽车CO2热泵空调及整车热管理概述
【热管理】纯电动汽车CO2热泵空调及整车热管理概述摘要：随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出，交通运输业电气化的目标进一步加快。
其中电动汽车现在面临着由于低温采暖而造成的续航里程衰减严重和制冷剂选择等难题。
本文通过总结相关文献，综述了提高电动汽车续航里程的 CO2 热泵空调技术和电动汽车整车热管理系统。
在制冷剂选择上，分析了 R134a、R1234yf、R290、 CO2 四种新型制冷剂的优缺点；在CO2 循环系统中，介绍了基本跨临界CO2 循环系统的特点，重点阐述了对基本跨临界CO2循环系统的优化，其中包含带回热器的跨临界CO2循环系统及使用补气增焓技术的跨临界 CO2循环系统；对于热泵空调在电动汽车上的应用，分析了直接热泵的三换热器系统和二次回路系统的的工作模式和各自的特点；对于 CO2 热泵空调在整车热管理上，介绍了电动汽车乘员舱、动力电池和驱动电机热管理的需求，展示了直冷直热系统和二次回路系统的优缺点；最后总结指出 CO2 热泵空调系统将有效解决电动汽车冬季续航里程衰减严重的问题且能在整车热管理上发挥巨大作用，同时仍亟需在高温工况制冷、耐压、密封、控制和集成等问题上进一步探索。
由于传统燃油汽车消耗大量石油并排放汽车尾气，为了应对化石能源短缺、环境持续恶化等问题和达到“碳达峰”和“碳中和”的目标，发展新能源汽车是当前缓解两大难题的有效途径[1]。
随着科技革命与产业变革的不断推进，交通运输业电气化将是汽车产业的发展潮流和趋势，同时发展电动车是未来我国汽车工业产业结构调整与转型升级的重要战略举措[2]。
续航里程不足和难以提高是当前限制纯电动汽车发展的主要因素。
空调系统作为纯电动车仅次于电动机的耗能系统，其能耗的降低将对续航里程的提升至关重要，且空调系统的性能也已成为现代汽车消费者的基本要求。
不同于燃油车的是纯电动汽车由于没有内燃机，所以在冬季的乘员舱采暖无法使用内燃机的余热。
目前，电动汽车空调系统普遍是夏季时采用蒸汽压缩式空调制冷和冬季时利用电池对 PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系数)材料通电加热以满足乘员舱的采暖需求。
CO2汽车空调器
第 ３ 卷 ２ 总 １ 期） ０ 第 期（ １ ５
文章编 号 ：Ｉ Ｎ ０５ １０ （０ １ ２ ０９— ５ Ｓ １０ —９８ ２ １ ）０
冷
Ｃ ２ 车 空调 器 Ｏ 汽
周 子 成
［ 摘要 ］ ｃ ２ 一种能用于汽车空调器 的替 代制冷剂 ，而且是一种 自然 制冷剂 。本 文论述 了 ｃ ２ ｏ是 ｏ 制冷 剂在
Ｏ 跨临界循环并获得 了专利 ，且与同事合作在他 消 耗燃 油 变成排 气所 排 放 的 Ｃ ２ 相 当 可观 ，这 些 ｃ ２ ０也 的研究所研制出 Ｃ ２ Ｏ 汽车空调样机。劳伦曾与佩特 都造成大气 中的温室效应 ，使全球气侯变暖。
９２ 由于 Ｒ ２ １ 在全世界范围内早 已被禁止使用于汽 森于 １９ 年 首 次 发 表 了 二 氧 化 碳 应 用 于 汽 车 空 调 车空调 ，目前极大多数汽车空调 中使用 的制冷剂是 上的实验数据和实验室样机系统 ，表 明它与 当时流 １ Ｏ ９４年 Ｒ１４ ，它 的 Ｇ ３ａ ＷＰ是 １０ ，排放 到 大气 中对环 境 产 行 的 Ｒ ２汽车 空调 系统 相 比 ，Ｃ Ｐ有优 势 。 １９ ３０
生相 当大 的温室 效应 。
图 １表 示 全 世 界 累计 生 产 和 释放 到 大 气 中 的
欧洲一些公司发起成立 Ｒ Ｃ Ａ Ｅ联合研究项 目，联合 欧洲一 些 大学 、研 究 所 、汽 车 制 造 厂共 同研 究 Ｃ ２ Ｏ
二氧化碳制冷剂性能研究
二氧化碳制冷剂CO2制冷剂通常被称为R744制冷剂，它的GWP值最低，仅为1。
R134a的GWP值为1430，比CO2制冷剂的破坏能力强1430倍。
尽管有些CO2会从空调系统中泄露出去，但泄露的CO2对环境产生的影响却很小。
R152a的GWP值为124，介于二者之间。
使用CO2制冷剂的空调系统比目前市场上流行的使用R134a制冷剂的空调系统最多可节能25%。
由于CO2的临界点溫度相当的低(31.1℃相当于88℉)，我们的环境溫度便已接近此溫度，若使用CO2为冷媒进行压缩，则其冷凝散热溫度勢必将超过临界点溫度，而处于超临界区之中。
不幸的是，CO2的临界点压力相当高(73.8 bar相当于107O psi)，而且，其冷凝散热是位在超临界区之中进行，因此，其工作压力将更高于临界压力。
就国际间所开发的CO2压缩机测试数据显示，其压缩机的吸入囗压力便已达35～4O bar(約500～60O p si)，而其出囗压力更高达80～llO bar(约1200～1600 psi)，平均压力约为R-l2压力的10倍左右。
一、CO2冷媒的优点如下：1、对人体健康与居住环境无短、中、长之害外，故不需回收或再外理。
2、无毒且不会分解出刺激性物质。
3、不可燃(Non-Flammable)与不会爆炸(Non-Explosive)。
4、极佳的热力性质。
5、气体密度高，可降低使用的管路与压缩机尺寸，而使系统重量减轻、结构紧凑、体积小，同時压缩机的压缩比降低，压缩过程可以更接近等熵压缩而使效率提升。
6、取得容易(可从工业废气中取得)，成本低。
7、不破坏臭氧层（臭氧层破坏潜能值ODP=0）。
8、溫室效应指数(全球变暖潜能值GWP)为1。
应用在汽车空调实列：用于冷却的CO2空调系统的基本结构与传统的采用HFC134a制冷剂的汽车空调系统有很大区别。
首先，在新系统中采用了一个气体冷却器来冷却从压缩机里排出的 CO2 制冷剂，该气体冷却器相当于传统的冷凝器。
二氧化碳汽车空调系统研究与分析
长 春 工 业 大 学 学 报（ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＣｈ ｎ ｃ ｕ ｉｅｓｔ ｆＴｅｈ ｏｏ ｙ （ ｔ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ｉｏ ） ｏ ｒ ａ ａ ｇ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ Ｎｔ ｍ ｏ ｌ ｉ— ｏ ｉｉ ｉ ｓ ｓ ｅ ， ａ ｌ ｚ ｔ ｆ ａ ｕｒ ｓ ｆ ｈ ｍａ ｎ ｏ ｐ ｎｅ ｓ ａｎ ｐ ｏ ｐｅ ｔ ｈｅ ｕｏ ｂｉｅ ａ ｒｃ ｎｄ ｔｏｎ ｎｇ ｙ ｔ ｍ ｎａ ｙ ｅ ｈｅ ｅ ｔ ｅ ｏ ｔ ｅ ｉ ｃ ｍ ｏ ｎｔ ｄ ｒ ｓ ｃ ｔ
冷 循环 情况 下 ， 于 Ｃ 较 低 的 临 界 温 度 ， 由 Ｏ 当环
Ｒ１ ４ ａ的替 代工 质 ｝ ３ 。随着对 环境 的 日益重 视 及
收 稿 日期 ：２ １ ３ Ｏ Ｏ １Ｏ ５
作 者 简 介 ： 娟 烘 （ ９ ３ ） 女 ， 族 ， 西 南 宁 人 ， 庆 科 技 职 业 技 术 谢 １８ ， 汉 广 肇 ’ ｆ教 ， 要从 事 汽 车工 程 技 术 方 向研 究 ， 院 ｆ 』 Ｊ 主 Ｅｍａ
ＸＩ ａ — ｏ ｇ Ｅ Ｊ ｎｈ ｎ ｕ
（ ｔ ｍｏ ｉ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ，Ｚｈ ｏ ｎｇ Ｓｃｅ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｌ ｔ ｃ ｎ ｃ Ａｕ ｏ ｂ ｌ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ａ ｑｉ ｉｎｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇｙ Ｐｏ ｙ ｅ ｈ ｉ ，Ｚｈ ｏ ｉ ｇ ５ ６１ ０．Ｃｈ ｎ ） ａ ｑｎ ２ １ ｉａ
奥 氧层 有严 重 的破 坏 作 用 ， 产 生 较 大 的温 室效 并
应 ， 以 Ｒ１ 所 ２制 冷 剂 成 为首 批 受 禁 的制 冷工 质 。
ｌ１ Ｌ 冷 剂 的 Ｏ ｔ： 制 ＤＰ值 为 零 ， ＧＷＰ值 不 小 ， 但
二氧化碳制冷原理
二氧化碳制冷原理
二氧化碳（CO2）制冷是一种使用二氧化碳作为制冷工质的制冷技术。
其原理基于二氧化碳的特性和物理过程。
CO2制冷的原理可以简述为以下几个步骤：
1. 压缩：首先，将含有CO2的气体通过压缩机进行压缩。
压缩机会增加气体的压力和温度。
2. 冷凝：接下来，高温高压的CO2气体通过冷凝器，外界的冷却水或冷空气接触，使CO2气体冷却并传递热量给冷凝介质。
这个过程中，CO2气体会发生相变，从气态变为液态，释放出大量的热量。
3. 膨胀：冷凝后的CO2液体进入膨胀阀，通过膨胀阀的节流作用，使其压力和温度降低。
在膨胀的过程中，CO2液体会部分蒸发成气体，从而实现制冷效果。
4. 低温制冷：膨胀后的CO2气体进入蒸发器，与待制冷的物体或空气接触。
在与物体或空气接触的过程中，CO2气体会吸收物体或空气的热量，使其变冷。
5. 循环：制冷后的CO2气体再次被压缩机抽回，进行新一轮的压缩冷凝循环。
与传统制冷剂相比，CO2制冷具有许多优点，如环保性、可再生性和无毒等。
而且，CO2的临界温度和压力较低，可以
在相对较低温度下工作，适用于中低温制冷需求。
因此，CO2制冷技术在商业和工业领域得到广泛应用。
二氧化碳安全技术说明书标准版
二氧化碳安全技术说明书标准版一、前言随着人类工业、交通、能源等不断发展，大量的二氧化碳被排放到大气中，导致全球气候变化、环境污染等问题日益严重，对人类的健康和生存产生了极大的影响。
为保护人类和环境的安全，二氧化碳的安全技术应用越来越受到广泛关注。
为此，本文将对二氧化碳安全技术进行说明，提供标准的安全技术指导。
二、二氧化碳的基本性质二氧化碳是一种无色、无臭的气体，其化学式为CO2，分子量为44.01g/mol。
在常温常压下，二氧化碳为稳定的气体，易溶于水，生成碳酸。
二氧化碳是一种极为重要的无机化合物，在大气、海洋、岩石、生物界中广泛存在。
三、二氧化碳的危害虽然二氧化碳是一种原本就广泛存在的化合物，但是当其浓度超过安全阈值时，会对人类和环境产生严重危害。
下面简要介绍几种常见的二氧化碳危害：1.窒息：高浓度的二氧化碳会排挤空气中的氧气，导致空气中氧气含量过低，从而引起窒息。
2.中毒：高浓度的二氧化碳会对人体神经系统造成损害，引起头晕、恶心、呕吐、昏迷等症状。
3.火灾爆炸：二氧化碳是一种惰性气体，在空气中具有灭火作用。
但是，当二氧化碳浓度过高时，会阻碍火焰的燃烧，导致火势加剧，从而引发爆炸。
4.地壳变化：大量的二氧化碳排放会使大气中二氧化碳浓度增加，从而影响气候环境。
另外，二氧化碳还会对海洋生态等方面产生影响。
四、二氧化碳安全技术为了保障人类和环境的安全，二氧化碳安全技术应用越来越广泛。
下面将介绍几种主要的二氧化碳安全技术：1.二氧化碳检测仪：二氧化碳检测仪可以检测空气中的二氧化碳浓度，及时发现管道泄漏、设备故障等危险情况，从而采取应急措施，防止事故发生。
2.泄漏检测系统：在二氧化碳储存和输送过程中，泄漏是一种常见的安全隐患。
泄漏检测系统可以及时发现并定位泄漏点，并采取相应措施，从而保证二氧化碳的安全运输。
3.逃生设备：在某些情况下，发生火灾、泄漏等危险事件时，需要及时撤离现场。
逃生设备可以帮助人员快速、安全地撤离现场，有效避免可能的危险。
二氧化碳在汽车空调中的应用
二氧化碳在汽车空调中的应用汽运091－刘天文CO2作为最早采用的制冷剂之一，从19世纪初直到20世纪30年代得到了普遍使用，随着CFCs的出现，CO2很快被人们所抛弃，主要原因是在冷却水温高的热带地区，由于C O2的临界温度只有31.1℃，采用传统Perkin蒸汽压缩制冷循环时冷量损失较大，且存在着饱和压力过高，压缩机功耗过大的缺点，当然这也和当时的制造水平有关。
20世纪70年代，CFC及HCFC被发现破坏大气臭氧层及温室效应指数较高而面临全面禁用。
HFC1 34a也由于其温室效应指数较高而被认为是一种过渡型的替代物。
在此背景下，超临界循环的二氧化碳系统以其优良的环保特性、良好的传热性质、较低的流动阻力及相当大的单位容积制冷量，重新在制冷领域，尤其在认为用新型化合替代物同样会隐藏着不可预知潜在危险的欧洲得到了青睐，从1994年起BMW、DAIMLERENZ、VOLVO、德国大众、Danfoss、Valeo等欧洲著名公司发起了名为“RACE”的联合项目，联合欧洲著名高校、汽车空调制造商等研制二氧化碳汽车空调系统，并计划在2003年欧洲生产的汽车一半装备二氧化碳汽车空调系统。
目前已完成样机制备，并装车试验，二氧化碳汽车空调系统的产品化指日可待。
与HFC134a相比，CO2作为制冷剂具有明显的优点：(1)ODP=0,GWP≈0(2)蒸发潜热r较大，单位容积制冷量相当大(0℃时单位容积制冷量是NH3的1.58倍，是R12和R22的8.25倍与5.12倍)(3)运动粘度低(0℃时CO2饱和液体的运动粘度只为NH3的5.2%，是R12的23.8%)(4)绝热指数较高K=1.30，压缩机压比π=PH/P0约为2.5～3.0，比其它制冷剂系统低，接近于最佳经济水平。
(5)适应各种润滑油和常用机器零部件材料。
(6)价廉，维修方便，无需再循环利用。
当前环境保护问题越来越受到重视，二氧化碳汽车空调系统产品一旦成熟，必将使其它制冷工质黯然失色，我国汽车空调业又将面临新的挑战，为此本文对二氧化碳汽车空调系统的研究应用现状进行了总结。
二氧化碳汽车空调简述
二氧化碳汽车空调简述能源二班XX XXX XXX XXX二氧化碳制冷剂历史@ C02作为最早采用的制冷剂之一，从19世纪初直到20世纪30年代得到了普遍使用,随着CFCs的出现，CO2很快被人们所抛弃，主要原因是在冷却水温高的热带地区，由于CO2的|缶界温度只有31.1°C ,采用传统Perkin蒸汽压缩制冷循环时冷羁员失较大，且存在着饱和压力过高,压缩机功耗过大的缺点,当然这也和当时的制造水平有关。
20世纪70年代,CFC及HCFC被发现破坏大气臭氧层及温室效应指数较高而面临全面禁用。
HFC134a也由于其温室效应指数较高而被认为是一种过渡型的替代物。
在此背景下，超临界循环的二氧化碳系统以其优良的环保特性、良好的传热性质、较低的流动阻力及相当大的单位容积制冷量,重新在制冷领域,尤其在认为用新型化合替代物同样会隐藏着不可预知潜在危险的欧洲得到了青睐，从1994年起BMW、DAIMLERENZ. VOLVO、德国大众、Danfoss. Valeo等欧洲著名公司发起了名为"RACE" 的联合项目,联合欧洲著名高校、汽车空调制造商等研制二氧化碳汽车空调系统,并计划在2003年欧洲生产的汽车一半装备二氧化碳汽车空调系统。
目前已完成样机制备,并装车试验,二氧化碳汽车空调系统的产品化指日可待。
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co2制冷效果
co2制冷效果
摘要：
1.二氧化碳制冷技术简介
2.CO2制冷原理及优势
3.CO2制冷在实际应用中的表现
4.CO2制冷技术的发展前景与挑战
正文：
二氧化碳制冷技术作为一种新型、节能的制冷方式，近年来逐渐受到广泛关注。
本文将对CO2制冷效果进行详细介绍。
首先，我们需要了解二氧化碳制冷技术的基本原理。
二氧化碳制冷系统主要利用二氧化碳在高压条件下吸热膨胀，然后在低压条件下放热压缩的过程，实现制冷效果。
与传统制冷剂如氟利昂相比，CO2制冷具有环保、节能和安全等优势。
具体来说，CO2制冷技术具有以下优点：
1.环保：CO2是自然存在的物质，对大气层无害，符合绿色环保的发展理念。
2.节能：CO2制冷系统在运行过程中，可以实现较大的温差，从而提高制冷效率，降低能耗。
3.安全：CO2在正常温度和压力下为惰性气体，不易燃爆，降低了制冷系统发生事故的风险。
然而，CO2制冷技术在实际应用中也存在一些挑战和局限性：
1.制冷能力有限：与其他制冷剂相比，CO2的制冷能力较低，对于大型制冷项目可能需要采用多级压缩和膨胀等复杂工艺。
2.设备成本高：目前，CO2制冷设备的生产成本相对较高，限制了其在市场上的普及。
3.系统复杂性：CO2制冷系统需要精确控制温度和压力，增加了系统的设计和运行难度。
尽管如此，随着技术的发展，CO2制冷效果在某些领域已经得到了很好的验证。
例如，在超市冷链物流、工业制冷和商业制冷等领域，CO2制冷技术已经逐渐替代传统制冷方式。
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二氧化碳汽车空调简述
能源二班 岳萌 王浩阳 高振坤 何晓东
二氧化碳制冷剂历史
CO2作为最早采用的制冷剂之一，从19世纪初直到20世纪30年代得到了普遍 使用，随着CFCs的出现，CO2很快被人们所抛弃，主要原因是在冷却水温高 的热带地区，由于CO2的临界温度只有31.1℃，采用传统Perkin蒸汽压缩制冷 循环时冷量损失较大，且存在着饱和压力过高，压缩机功耗过大的缺点，当然 这也和当时的制造水平有关。20世纪70年代，CFC及HCFC被发现破坏大气臭 氧层及温室效应指数较高而 面临全面禁用。HFC134a也由于其温室效应指数 较高而被认为是一种过渡型的替代物。在此背景下，超临界循环的二氧化碳系 统以其优良的环保特性、良好的传热性质、较低的流动阻力及相当大的单位容 积制冷量，重新在制冷领域，尤其在认为用新型化合替代物同样会隐藏着不可 预知潜在危险的欧洲得到了青睐，从 1994 年起 BMW 、 DAIMLERENZ 、 VOLVO、德国大众、Danfoss、Valeo等欧洲著名公司发起了名为“RACE” 的联合项目，联合欧洲著名高校、汽车空调制造商等研制二氧化碳汽车空调系 统Байду номын сангаас并计划在2003年欧洲生产的汽车一半装备二氧化碳汽车空调系统。目前 已完成样机制备，并装车试验，二氧化碳汽车空调系统的产品化指日可待。
当前应用现状
大众与奔驰选用二氧化碳代替新型制冷 剂
大众汽车公司表示，它计划在整个车型中推出 二氧化碳空调系统，替代由美国霍尼韦尔公司 和杜邦公司生产的空调制冷剂 。尽管政府称 HFO-1234yf制冷剂严格符合环保要求，但是通 过戴姆勒公司的测试结果表明，HFO-1234yf制 冷剂具有引起火灾的隐患。该公司去年8月份在 一项碰撞测试中发现，这款制冷剂一旦在碰撞 中发生泄漏并与空调压缩机中的油液混合，在 遇到温度极高的发动机缸体表面后可能会发生 起火，并产生有毒气体。
超临界循环的二氧化碳汽车空调系统原理与结构
CO2临界温度较低，用作蒸汽压缩式制冷循环的工质时，其性能系数与制冷能 力直接受环境温度和冷却介质温度的影响。如果采用传统的Perkins蒸汽压缩 式制冷循环，循环工质的临界温度决定发生冷凝过程的温度上限，通常要求它 至少高出环境温度 30 ℃才可以获得较好的制冷系数。因 CO2 临界温度太低 (31.1℃)，使其制冷系数COP=q0/W较低。尤其是环境温度较高时，循环的 单位质量制冷量q0明显减小，制冷能力显著下降，而功耗W却增大，因此其 经济性很差。这是采用传统Perkins蒸汽压缩式制冷循环的二氧化碳系统先天 不足的主要原因。正因为这个原因，使原来应用于制冷循环CO2制冷剂被卤代 烃所取代。但是按照热力学第二定律，制冷循环的理论效率或卡诺循环制冷系 数与工质的性质无关。采用跨临界的制冷循环可避开该制约因素。在超临界压 力下采用中间回热可减小循环的不可逆损失，有利于提高系统的经济性能。
二氧化碳作为制冷剂的优点
(1)ODP=0,GWP≈0 (2)蒸发潜热r较大，单位容积制冷量相当大(0℃时单位容积制冷量是NH3 的1.58倍，是R12和R22的8.25倍与5.12倍) (3)运动粘度低(0℃时CO2饱和液体的运动粘度只为NH3的 5.2%，是R12 的23.8%) (4)绝热指数较高K=1.30，压缩机压比π=PH/P0约为2.5～3.0，比其它制 冷剂系统低，接近于最佳经济水平。 (5)适应各种润滑油和常用机器零部件材料。 (6)价廉，维修方便，无需再循环利用。
超临界循环的二氧化碳汽车空调系统原理与结构
超临界制冷循环系统由压缩机 C、气体冷却器G、内部热交换器I、节流阀V、蒸发器E与贮液 器A组成封闭回路。气体工质由压缩机升压至超临界压力，其在 图上为过程 ，然后进入气体 冷 却器 中，被 冷却 介质 （ 空气 或冷却 水 ） 所冷却 。为了 提高 制冷系 统的 性能系 数 CO P （coefficient of performance），自气体冷却器出来的高压气体在内部热交换器中进一步冷却， 它是利用从蒸发器出来的低温低压蒸气进行热交换的原理实现的，这一过程即 。这也促使从 蒸发器出来的低温低压蒸气进一步气化，防止了压缩机液击现象的发生。理想状况下，焓降 hb—hc=hf—he。然后利用节流阀减压，经节流后的气体降温冷却，且部分气体液化（在节流 减压前不发生液化），湿蒸气进入蒸发器内气化，吸收周围介质的热量，使空气降温。蒸发 器内的液体并不全部气化，因此出口工质的状态处于两相区，即气液并存，这对提高蒸发器 的传热效率十分有利。正因为如此，蒸发器出口处需配置贮液器（在汽车空调系统中常被称 为集液器或积累器），以防止压缩机液击和便于压缩机回油（图上虚线为回油管道）。贮液 器出来的低压饱和蒸气进入热交换器的低压侧管道，吸收高温高压的超临界气体的热量后， 成为过热蒸气进入压缩机并升压。制冷系统如此周而复始完成循环。
热交换器
CO2的冷却特性使采用小迎风面积、长空气流道、低空气流速的逆流式换热器 成为可能。采用逆流式的气体冷却器接近方形，紧凑的结构和较小的空气流量 可以使汽车空调中的空气冷却器不一定放在散热器前 , 也可不放在汽车前部 , 有利于汽车设计的整体优化, 也避免了增加散热器的负荷以及车底热空气进入 气体冷却器中。 最初的空气冷却器由 Lorntzen 和 Pettersen 于 1990～1991 年推出, 为传统 的管片式。进一步的模型计算表明, 采用更小的管径有助于提高换热强度。同 时, 由于对最小爆炸压力的考虑, 也要求缩小管径。 但过小的管径带来制造上 的困难, 增加了成本。在这种情况下 ,开发了“平行流”气体冷却器: 一组平行 的小直径换热管构成一个整体以便于制造。“平行流”气体冷却器增加了换热 面积，提高了空气侧和制冷剂侧的换热量；提高了气体冷却器内工质流体的温 度和流量分配的均匀度，提高了换热效率；减小了制冷剂的流动阻力，降低了 制冷剂在冷却器中的压力损失，减少压缩机功耗。
二氧化碳制冷在汽车空调上的应用
常用制冷剂物理性质比较
二氧化碳的物理性质
CO2是地球圈的组成物质之一，它无毒、不可燃GWP值为1。具有优良的热 物理性质：CO2容积制冷量是R12的8倍，使设备更紧凑；使压缩机进一步小型 化，连接管道细小化；在 -40℃ 时 CO2液体粘度是 5℃ 水粘度的 1/8 ，有很好的传 热性能，其换热系数明显高于R134a；循环系统具有较小的压力比，可提高压缩 机的绝热功率；系统可运行在较高的压力下，管道及换热器中压差的影响很小。 CO2临界参数为：临界温度31.1℃，临界压力7.38MPa。只有当冷凝温度低于 30℃时，CO2空调系统才能采用与常规工质相似的亚临界循环，而汽车空调的实 际运行工况范围处于这个温度以下的可能性比较小。为此，汽车空调系统只能 采用亚临界循环。该循环的特点是蒸发吸热过程发生在亚临界区，而放热过程 发生在超临界区，这就是为什么在CO2系统中将冷凝器改为气体冷却器的主要原 因。
超临界循环的二氧化碳汽车空调系统原理与结构
压缩机结构特点
CO2和氨一样，具有较高的等熵指数k，达1.30，高的等熵指数会引起压缩机 排气温度偏高的顾虑，但由于CO2的具有较高的低压工作压力 p0，因而压缩 机的压比π=pH/p0却比其他制冷剂系统低得多，因此不会像氨系统那样需要 对压缩机本身进行冷却。高的等熵指数k、小的压比，可减小压缩机余隙容积 的再膨胀损失 , 提高压缩机的容积效率。同时 , 因为CO2压缩机的吸排气压力 均比 R134a 压缩机的大得多 , 因而在CO2压缩机类型选择及设计上应给于充 分考虑。
压缩机结构特点
应用于CO2汽车空调系统的压缩机气缸体积小, 吸排气压力高，存在潜在的高 冲击速度，因此，对传统使用的簧片阀提出了挑战, 为满足系统工作压力的要 求，必须对阀门进行改进。Bock 公司将压缩机排气阀改良后发现压缩机效率 提高了7%。
热交换器
CO2汽车空调系统热交换器包括蒸发器、气体冷却器和内部气体换热器, 占整 个系统质量的一半及大部分体积 , 为满足汽车空调的特殊要求, 必须具备高效、 紧凑、重量轻的特点。 气体冷却器要完成制冷循环中散热工作。其作用相当于传统制冷循环中的冷凝 器。 在气体冷却器中, 二氧化碳工作在超临界状态下, 始终处于气态, 并不发生 一般冷凝器中的冷凝液化过程。受二氧化碳热物性的制约,气体冷却器中制冷 剂侧压力很高,达10～11MPa, 另外, 由于二氧化碳处于超临界状态, 出口温度 独立于出口压力, 使它可以有较大的压降。因此, 制冷剂侧可以设计成较大的 流量密度 (600～1200kg/s·m2) 和较小的管径。同时 , 小管径也有助于承受较 高的压力。
经过实验和理论研究 ,一般认为往复式压缩机较适合于CO2空调制冷系统, 主 要原因是柱塞和轴塞式压缩机凭借油润滑, 在气缸壁和活塞之间存在良好的油 膜滑动密封, 因此成为 CO2制冷系统的首选。迄今为止 , 汽车空调系统中使用 的二氧化碳压缩机多采用往复式结构 , DANFOSS 公司研制了三缸斜盘式压缩 机、 Bock 公司研制了两缸立式活塞式客车空调压缩机。