翻译自英文网https://www.manufacturing.net/article/2015/05/why-co2-viable-refrigerant-alternative

为什么说二氧化碳是一种可行的制冷剂替代品？

星期五，05/15/2015 - 12:55 pm 评论
来自Chuck Taylor和Todd Allsup，Stellar
您知道自19世纪以来二氧化碳一直用于机械系统吗？然而，随着时间的推移，该行业已经从二氧化碳转向低压，像氟利昂这样的合成制冷剂。但是现在合成制冷剂由于其对环境的负面影响而逐渐被淘汰，现在是时候重新审视二氧化碳作为可行的制冷剂替代品了。

二氧化碳与其他常见制冷剂有几个关键区别，包括：

    高工作压力
    工作温度范围窄
    三相点压力更高（-69.9°F，75.1 psia）
    在临界点（87.9°F）温度更低

二氧化碳级联系统有助于节能制冷剂，将风险降至最低

在临界点以下运行的CO2系统称为“亚临界”，最常用于级联配置或两级制冷系统。低级使用CO2，高级使用另一种制冷剂（如 氨 NH3）。这种配置利用了这两种制冷剂的特性，各得其所，各自使用在最合适的地方。

低级用的二氧化碳被分配作为整套设施的蒸发器。高级用的氨完全放在机房中。这种配置有助于在市场上使用两种最节能的制冷剂，同时最大限度地降低在整个设施中分配大量氨的风险。对于工业应用，这是一个很好的解决方案。

从最初的成本角度来看，CO2 / NH3级联系统的历史成本比传统的两级氨系统高10％至15％。然而，随着制造商开始将全系列的二氧化碳标准产品推向市场，随着越来越多的工程师和承包商对提供这些系统感到满意，成本与典型的氨系统相比变得非常具有竞争力。对于蒸发器温度低于-40°F的应用，系统变得更便宜。

从纯粹的理论角度来看，二氧化碳的效率略低于氨，但随着蒸发器温度的下降，这种差异会减小。但由于二氧化碳是一种非常致密的气体，因此提供相同制冷效果所需的设备尺寸要小得多。

在CO2以-40°F饱和吸入温度（SST）运行的压缩机几乎比同样的氨压缩机小10倍。这有利于使用往复式压缩机，其具有比标准螺杆式压缩机更好的部件负载效率 - 并且它们更便宜。

由于大多数制冷系统在一年中以某种形式的部分负荷运行，因此CO2系统的效率与氨系统相比具有很强的竞争力，在某些情况下甚至更高效，特别是在较低温度下。

使用二氧化碳的真正好处是降低风险。例如，使用传统中心站氨系统的典型的200,000平方英尺的冷藏仓库将具有40,000磅氨附近的制冷剂装料。低级用CO2+高级用氨的相同设施将具有小于7,000磅的制冷剂装料。此级别的收费低于触发OSHA遵守过程安全管理（PSM）和国土安全部遵守化学设施安全标准（CFATS）计划要求的阈值限制。

并且由于在机房中配置氨，因此泄漏的风险有限，不至于危害到人的生命安全。

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