自然冷媒CO2/NH3制冷系统的特点与应用

C02是自然界天然存在的物质，它的臭氧层破坏潜能（ODP）为零，其全球变暖潜能极小（GWP=1），蒸发潜热较大，单位容积制冷量较大，运动粘度低，与普通润滑油相容，价格便宜，来源丰富。另外，C02做为自然工质，无毒，不可燃，也不助燃，所以通过NH3/C02复叠式制冷在一定程度上能解决单一氨制冷的限制这主要是因为NH3/C02复叠式制冷系统能明显降低氨的充注量，根据国际氨制冷学会的数据，一个6.5万平方米的冷藏库，传统的氨二级制冷系统需要氨的量大约为30吨，而NH3/C02复叠式制冷系统的氨的充注量仅为3.6吨，同时由于低温级采用C02，从而可以避免氨与食品、人群等直接接触，降低氨制冷系统的危险性，增加系统运行的安全性。

在NH3/C02复叠式制冷系统中，利用C02作为低温级循环的相变冷媒，降低低温级循环的工作压力，压缩后的C02气体被普通的NH3制冷系统冷却及冷凝，即NH3冷系统是该低温制冷系统的高温级。由于C02无毒、不可燃、没有气味，所以如果发生重大泄露事件，只会有部分干冰生成，干冰升华后变为蒸气，不会造成危害。另外，C02制冷剂的容积制冷量大约是NH3制冷剂的8倍，低温级制冷剂的容积流量大大降低，而且由于是利用C02相变来制冷，因此换热性能改善，大大减小所需换热器的面积，使得这种低温制冷系统具有很强的竞争力，从山东烟台冰轮提供的—冷藏库的运行情况来看，NH3/CO2吨复叠式制冷系统节能效果显著，满载情况下—31.7℃（—45.OF）时，3/C02复叠式制冷系统比氨单级制冷系统在制取单位冷吨的冷量耗功少25％，比氨双级制冷系统少7％，并且温度越低节能效果越明显。另外，系统的安装、操作和维护成本也可以降低，NH3/C02复叠式制冷系统与对应的M级氨系统相比，成本大约降低7％～8％。NH3／C02复叠式制冷系统的氨制冷循环部分可以在生产厂家直接安装，提高焊接质量，可增加系统的安全性，避免氨的泄露，用户只需要现场安装载冷剂系统即可。