二氧化碳具有高密度和低粘度，其流動損失小、傳熱效果良好，並且通過對傳熱作用的強化，可以彌補其循環不高的缺點。同時二氧化碳環境表現優良、費用低易獲取、穩定性好、有利於減小裝置體積。*重要的是，其安全無毒，不可燃，這一點比R290具有明顯的優勢。
當然，采用二氧化碳為製冷劑也有缺點，二氧化碳高的臨界壓力和低的臨界溫度也給它做製冷劑帶來了許多難題。無論亞臨界循環還是跨臨界循環，二氧化碳製冷係統的運行壓力都將高於傳統的製冷空調係統，這必然會給係統及部件的設計帶來許多新的要求。同時現階段還存在二氧化碳製冷係統的效率相對較低的問題。
目前二氧化碳的研究和應用主要集中於三個方麵：
一方麵是汽車空調領域，由於製冷劑排放量大，對環境的危害也大，必須盡早采用對環境無危害的製冷劑；
第二方麵是熱泵熱水器，二氧化碳在超臨界條件下放熱存在一個相當大的溫度滑移，有利於將熱水加熱到一個更高的溫度；
第三方麵是考慮到二氧化碳良好的低溫流動性能和換熱特性，采用它作為複疊製冷循環低溫級製冷劑。
在複疊式製冷係統中，二氧化碳循環在亞臨界條件下運行。此時二氧化碳用作低壓級製冷劑，高壓級用NH3作製冷劑。與其它低壓製冷劑相比，即使處在低溫，二氧化碳的粘度也非常小，傳熱性能良好，因為利用潛熱，其製冷能力相當大。
目前，歐洲在超市中已建立了幾個這種用二氧化碳作低溫製冷劑的複疊式製冷係統，運行情況表明技術上是可行的，這種係統還適用於低溫冷凍幹燥過程。
當前關於R22製冷劑的替代國際上主要有兩種技術方案：
一種是以北歐和韓國為代表，其主張采用天然工質作為替代物，如純工質R290、R1270、R744、R600a、R600、R717等，以及HCs類的混合物；
另一種是以美國和日本為代表的采用HFCs作為替代物，如美國聯合信號公司的非共沸混合物R410A、杜邦公司和I.C.I公司的混合物R407C，以及R32和R152a等，這些製冷劑的ODP均為0，能夠達到保護臭氧層的目的，但是會產生溫室效應。
目前看來，二氧化碳在國內市場的前景，還有點像“霧裏看花”，就像王立群所言，他們都了解它的好，但真正用的少。國內空調行業暫時看不到二氧化碳發展的影子，其在國內冷凍冷藏市場也才剛剛邁步，但在熱泵熱水器領域，國內即將出台二氧化碳熱泵熱水器的核心配件標準――GB/T26181-2010。參與標準製定的上海日立電器有限公司熱泵推進辦公室部長樂紅勝認為，雖然在國內采用二氧化碳製冷劑的熱泵熱水器還沒問世，核心部件壓縮機也處於研發階段，“但這一超前標準的製定，將會對產品的市場推廣起到良好的作用。”
CO2製冷劑的性質
（一）CO2製冷劑具有的主要優勢
1．CO2是天然物質，ODP=0，GWP=1。使用CO2作為製冷工質，對大氣臭氧層沒有破壞作用，可以減少全球溫室效應，來源廣泛，勿需回收，可以大大降低製冷劑替代成本，節約能源，從根本上解決化合物對環境的汙染問題，具有良好的經濟性。
2．CO2安全無毒、不可燃，並具有良好的熱穩定性，即使在高溫下也不會分解出有害的氣體。萬一泄漏對人體、食品、生態都無損害。
3．CO2具有與製冷循環和設備相適應的熱物性。分子量小，製冷能力大，0℃的單位製冷量比常規製冷劑高5～8倍，因而對於相同冷負荷的製冷係統，壓縮機的尺寸可以明顯減小，重量減輕，整個係統非常緊湊；潤滑條件容易滿足，對製冷係統常見材料無腐蝕，可以改善開啟式壓縮機的密封性能，減少泄漏。
4．CO2黏度小，0℃時CO2飽和液體的運動黏度隻是NH3的5.2%、R12的23.8%，流體的流動阻力小，傳熱性能比CFC類製冷劑更好，可以改善全封閉製冷壓縮機的散熱。
（二）CO2製冷劑存在的主要缺點及分析
1．CO2臨界壓力較高（7.38MPa），因此CO2跨臨界製冷循環的工作壓力較傳統的亞臨界兩相製冷循環的工作壓力高得多，約為傳統製冷工質CFC或HCFC係統壓力的６～８倍。
所以製冷係統中工質流經的管路係統必須經安全性分析。但是由於CO2的單位容積製冷量約為常規製冷劑的5～8倍，係統所需的CO2容積流量很小，而設備內氣體的爆炸能量為壓力與容積乘積的函數，所以雖然係統的工質壓力高，但容積較小，其壓力和容積的乘積與常規工質相差不大，設備內氣體的爆炸能量增加的並不多。
以可靠性理論為依據，根據CO2跨臨界製冷係統管道可靠性的不同影響因素及其變化規律，對不同管材情況下的可靠性進行深入地研究與分析，得到的結論是：當管路係統的管外徑給定時，隻要合理地選擇管材和管壁厚度，就能保證係統在給定壓力下運行的可靠性和安全性，CO2跨臨界循環較高的運行壓力是可以得到合理解決的；現有鋼管基本可以直接應用，而現有銅管則需根據管徑和壁厚經安全性分析後選用。因此CO2運行工作壓力較高所引起的安全性問題，並不會影響CO2作為環保製冷劑推廣應用的障礙。
2．CO2單級壓縮跨臨界循環的性能係數COP比相同溫度條件下的R12、R22、R134a等常規製冷劑的製冷性能係數都低。針對CO2製冷循環性能係數低的缺點，學者們經研究探索發現，完全可以通過完善係統循環方式、優化係統設備來解決，如采用雙級壓縮和采用膨脹機回收一部分膨脹功的措施加以改善，來提高製冷循環效率。有理論分析表明，采用膨脹機CO2跨臨界循環的效率要高於常規製冷工質的節流膨脹循環。
CO2製冷劑的應用前景
自前國際製冷學會主席G．Lorentzen提出采用CO2作為環保製冷劑及跨臨界循環理論以來[7]，CO2在環保和性能上的優勢越來越多地吸引了世界各國學者研究的注意力，其係統和部件的開發也得到了很大的發展，現有研究結果表明，CO2係統在高環境溫度（45℃以上）時，製冷性能低於傳統係統，35～45℃間與傳統係統相近，35℃以下時性能更優[5]。目前CO2跨臨界循環在汽車空調、熱泵、商用製冷裝置、食品冷藏冷凍等方麵的應用前景都很好，性能都相當於甚至好於原來采用R22或R12或R134a的製冷裝置，特別適用於需要大的溫度變化的場合，而且在較低的蒸發溫度下性能較好。
CO2作為一種天然製冷工質，就其物性特征而言，具有其他非天然工質不可比擬的優勢。伴隨著CO2製冷係統研究工作的不斷深入，CO2作為新一代製冷工質將會得到進一步推廣，相信在不久的將來，汽車空調係統、商用製冷係統、住宅空調係統以及各個生產企業的熱泵幹燥係統將會大量使用CO2替代現有製冷工質。
作為製冷劑，人們希望它環保、高效、經濟，但實際上並不存在一種十全十美的製冷劑。與其他製冷劑相比，CO2具有環保、安全、經濟和單位容積製冷量等性能方麵上的明顯優勢，也有運行工作壓力和效率方麵上的不足。目前的研究表明，隻要合理選擇管材和管壁的厚度，可保證CO2係統在跨臨界壓力下運行的安全性和可靠性，而合理改善CO2跨臨界循環方式，可以有效地減少節流損失，提高係統的循環效率，CO2作為環保製冷劑之一，有著很好的應用前景，隨著製冷與空調技術領域的發展必將會得到廣泛應用。国产精品日韩一直以來都走在技術前沿，免费国产成人高清在线观看直播公司積極參與項目實施、研發推廣節能產品、踐行節能減排承諾，開發新型節能高效，采用自然工質、環保可靠的二氧化碳壓縮機。
