张颖

（中国中元国际工程有限公司，北京 100089）

1 引言

随着温室效应和臭氧层的破坏等环境问题越来越受到人们的重视，冷冻空调与热泵系统中的氢氟烃（HFCs）制冷剂被认为是引起全球变暖的主要隐患之一而不断被人们诟病[1]。我国含氟量为中级的制冷剂产量占到全球的65%，使用量占到全球的40%。因此，寻找一种替代HFCs 的制冷剂愈来愈受到关注。制冷剂在冷冻空调与热泵的系统中扮演工作流体的角色，而理想的制冷剂应具备稳定的化学性质与惰性，且拥有良好的传热特性与流体流动的性质。此外，它必须具有与其他物质相容、与润滑油互溶、无毒、成本低及符合环保的特性。因此，许多不同种类的制冷剂开始发展，并应用于暖通空调与制冷（HAVC&R）系统中。目前，使用的制冷剂从CFCs、HCFCs到HFCs，虽已不再严重威胁我们的生存环境，但包括R134a在内的HFCs 类及其混合型制冷剂已经不能够满足长期环保的要求。因此，研究应用天然制冷剂技术越来越受到重视，甚至被誉为是解决环境问题的最终方案。

目前，CO2制冷剂是最有希望替代HFCs 类的制冷剂[2]。CO2是天然物质，臭氧消耗潜能值为零（ODP=0），全球变暖潜能值极低（GWP=1）[3]。使用CO2作为制冷工质，一方面对大气臭氧层没有破坏作用，可以减少全球温室效应，从根本上解决化合物对环境的污染问题。另一方面，CO2来源广泛，无须回收，可以大大降低制冷剂替代成本，节约能源，具有良好的经济性。此外，CO2传热和压缩性能良好，安全无毒，不可燃，并具有良好的热稳定性，即使在高温下也不会分解出有害气体，故对人体、食品、生态都无损害。……