代宝民，刘圣春*，曹钰，杨海宁，冯一宁，肖鹏

（1.天津商业大学天津市制冷技术重点实验室，天津300134；2.天津市丹华宏业制冷技术有限公司，天津300131）

1 研究背景

商超制冷主要指超市、便利店等商业活动中涉及的制冷需求。随着经济社会的快速发展，超市、便利店等商业建筑已经成为现代社会最重要的基础服务设施之一。同时受到城镇化等因素的影响，我国大中型超市的总面积在不断扩大，并且食品超市、生鲜超市、社区超市、便利店已成为我国零售业的新趋势［1］。我国2017年冷冻食品市场接近800亿元，并保持着10%以上的增长。同时与其他商业活动相比，商超食品零售部门的能源需求量非常高，超市耗能几乎占其总用电量的3%［2］，其中制冷设备的耗电量占总耗电量的35%～50%及以上［3］。

目前商超食品零售制冷领域广泛采用R22，R404A，R407C 等氢氯氟烃（HCFCs）和氢氟烃（HFCs）作为制冷剂［4］。据统计2017 年商超领域R404A 的使用比例为30.88%，其全球变暖潜能值（GWP）高达3 700［5］，泄漏1 t R404A 造成的温室效应与消耗4 GW·h 电的碳排放大致相当，制冷剂泄漏会对气候变化有重要影响。随着全球各个国家对气候变化和环境保护的日益重视，从20 世纪90年代开始，以《蒙特利尔议定书》为代表的法律法规强制逐步淘汰高臭氧层破坏潜能值（ODP）和GWP的制冷剂。2021 年9 月15 日《〈蒙特利尔议定书〉基加利修正案》在我国正式生效［6］，进一步加速了制冷剂的替代进程。

为了寻求安全环保的制冷剂，以CO2为代表的自然工质由于其零ODP、GWP=1、无毒、不可燃及良好的热物性等优势越来越受到人们的关注和期待［7］。……