李 浩， 张振宇， 宋 霞， 陈江平

(上海交通大学 制冷与低温工程研究所， 上海 200240)

汽车空调中使用的制冷剂R134a是温室气体排放的主要源头[1]，其全球变暖潜能值(GWP)高达 1 430.随着国际社会对环境保护的重视，环保型车用空调制冷剂越来越受到人们的关注.自然工质二氧化碳(CO2)是汽车空调领域最具潜力的环保型制冷剂之一，具有无毒、不可燃、对环境友好(GWP=1)等优点.

国内外学者已经对车用CO2制冷空调系统进行了深入的理论分析与实验研究.在系统仿真方面，丁国良等[2]早在2001年就建立了跨临界CO2汽车空调稳态仿真模型，对美国空调制冷中心的样机进行了计算，结果表明提高高压侧压力有利于CO2制冷系统的制冷量和系统能效比(COP).Steven等[3]采用半理论循环模型评估了CO2和R134a汽车空调的系统性能，仿真结果表明当环境温度为32.2 ℃和48.9 ℃时，CO2制冷系统的COP分别降低了21%和34%.在实验研究方面，Pettersen等[4]研究了利用CO2作为制冷剂的汽车空调系统，证明了CO2汽车空调系统与R134a汽车空调系统的性能相当.刘洪胜等[5-6]搭建了国内第一套配置CO2空调系统的轿车并进行了实验测试，结果表明CO2空调器基本能够满足降温的需求，但零部件的性能需要改善.金纪峰[7]和Jin等[8]研制了国内第一款采用微通道换热器的CO2汽车空调系统，并进行了变参数实验研究.Kim等[9]研究了运行工况对跨临界CO2汽车空调制冷系统性能的影响，结果表明CO2汽车空调系统具有良好的制冷性能.

CO2制冷空调系统在环境温度较高时系统能耗较大……