碳排放，一个很时鲜的话题。减少二氧化碳这一种温室气体的排放，能有助于减轻地球的温室效应。但二氧化碳同时也是制冷空调行业的天然制冷剂之一，其在制冷行业的广泛使用，恰恰能减少温室效应(GWP=1)，还不破坏臭氧层。如此看似矛盾的双重身份，其实一点也不矛盾，但二氧化碳被作为制冷剂使用，已经有百多年的历史了。

　　二氧化碳重新受宠

　　1869年，美国人ThaddeusS.C.Lowe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。但自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。

　　然而自蒙特利尔议定书签订来，关于CFSs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缺陷。因此，天然工质的应用引起了人们的重视，特别是对二氧化碳的利用。前国际制冷学会主席、挪威的G.Lorentzen就曾大力提倡使用自然工质，在对二氧化碳的研究与推广应用上起了很好的带头作用。从此二氧化碳制冷装置的研究与应用又一次成为在全球范围内受重视的热点。

　　据了解，二氧化碳具有高密度和低粘度，其流动损失小、传热效果良好，并且通过对传热作用的强化，可以弥补其循环不高的缺点。同时二氧化碳环境表现优良、费用低易获取、稳定性好、有利于减小装置体积。最重要的是，其安全无毒，不可燃，这一点比R290具有明显的优势。

　　当然，采用二氧化碳为制冷剂也有缺点，二氧化碳高的临界压力和低的临界温度也给它做制冷剂带来了许多难题。无论亚临界循环还是跨临界循环，二氧化碳制冷系统的运行压力都将高于传统的制冷空调系统，这必然会给系统及部件的设计带来许多新的要求。同时现阶段还存在二氧化碳制冷系统的效率相对较低的问题。

　　目前三大应用领域

　　目前二氧化碳的研究和应用主要集中于三个方面：一方面是汽车空调领域，由于制冷剂排放量大，对环境的危害也大，必须尽早采用对环境无危害的制冷剂;第二方面是热泵热水器，二氧化碳在超临界条件下放热存在一个相当大的温度滑移，有利于将热水加热到一个更高的温度;第三方面是考虑到二氧化碳良好的低温流动性能和换热特性，采用它作为复叠制冷循环低温级制冷剂。

　　在复叠式制冷系统中，二氧化碳循环在亚临界条件下运行。此时二氧化碳用作低压级制冷剂，高压级用NH3作制冷剂。与其它低压制冷剂相比，即使处在低温，二氧化碳的粘度也非常小，传热性能良好，因为利用潜热，其制冷能力相当大。目前，欧洲在超市中已建立了几个这种用二氧化碳作低温制冷剂的复叠式制冷系统，运行情况表明技术上是可行的，这种系统还适用于低温冷冻干燥过程。美国伊利诺伊大学(UIUC)空调和制冷中心的C.W.Bullard等对二氧化碳工质在家用空调、超市冷柜等方面的应用进行了广泛的理论与实验研究。