目前關(guān)于CO2的研究和應(yīng)用主要集中于三個(gè)方面：一方面是最急需替代制冷劑的應(yīng)用場合，如汽車空調(diào)，由于制冷劑排放量大，對環(huán)境的危害也大，必須盡早采用對環(huán)境無危害的制冷劑；另一方面是考慮到CO2循環(huán)的特點(diǎn)，最利于采用這種循環(huán)的應(yīng)用場合，如熱泵熱水器則是考慮到CO2在超臨界條件下放熱存在一個(gè)相當(dāng)大的溫度滑移有利于將熱水加熱到一個(gè)更高的溫度的特點(diǎn)而倍受關(guān)注；再一方面是考慮到CO2的熱物理性質(zhì)和遷移性質(zhì)特點(diǎn)，采用CO2作為制冷劑，如考慮到CO2良好的低溫流動(dòng)性能和換熱特性，采用它作為復(fù)疊制冷循環(huán)低溫級制冷劑。
壓縮機(jī)作為跨臨界二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)效率及可靠性影響最大的部件，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合二氧化碳超臨界循環(huán)具體特點(diǎn)重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。CO2和氨一樣，其絕熱指數(shù)K 值較高，達(dá)1.30，這可能會使壓縮機(jī)排氣溫度偏高，但由于CO2需要的壓縮機(jī)的壓比小，因此不需要對壓縮機(jī)本身進(jìn)行冷卻。正因?yàn)榻^熱指數(shù)高，壓比小，可減小壓縮機(jī)余隙容積的再膨脹損失，使壓縮機(jī)容積效率較高。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和理論研究，Jurgen SUB和Horst Kruse發(fā)現(xiàn)，往復(fù)式壓縮機(jī)有良好的油膜滑動(dòng)密封，成為CO2系統(tǒng)的首選。BOCK對其二氧化碳壓縮機(jī)排氣閥進(jìn)行了改進(jìn)，排氣改良后的二氧化碳壓縮機(jī)效率提高了7%。
由于二氧化碳系統(tǒng)壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的壓臨界循環(huán)系統(tǒng)，壓縮機(jī)的軸封設(shè)計(jì)要求比原有壓縮機(jī)高得多，壓縮機(jī)的軸封泄漏在一段時(shí)間內(nèi)仍將是目前阻礙其實(shí)用化的主要原因。
Danfoss、Denso、ZEXEL等已進(jìn)入二氧化碳壓縮機(jī)小批量生產(chǎn)階段。 IEA在1999年3月，聯(lián)合日本、挪威、瑞典、英國和美國啟動(dòng)“Selected Issue on CO2 as working Fluid in Compression Systems”的三年計(jì)劃項(xiàng)目。
1994年起，BMW、DAIMLERBENZ、VOL O、德國大眾、Danfoss、Valeo等歐洲著名公司發(fā)起了名為“RACE”的聯(lián)合項(xiàng)目，聯(lián)合歐洲著名高校、汽車空調(diào)制造商等研制CO2汽車空調(diào)系統(tǒng)。BENZ 汽車公司現(xiàn)已生產(chǎn)裝備CO2汽車空調(diào)系統(tǒng)的轎車，德國KONVECTA 生產(chǎn)的以CO2為工質(zhì)的空調(diào)公交客車從1996年運(yùn)行至今。DANFOSS、奧地利的Obrist、英國均已研制出二氧化碳車用壓縮機(jī)。日本的DENSO、ZEXEL的二氧化碳壓縮機(jī)已進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。
隨著各大生產(chǎn)廠商的投入，CO2壓縮機(jī)的型式也與普通車用壓縮機(jī)的發(fā)展趨勢相一致，主要以定排量搖擺斜盤式、渦旋式和變排量為主。
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