一、CO₂熱泵定(ding)義與工作

CO₂熱泵即采用CO₂作為製冷劑的熱泵係統，由於CO₂的冷媒代號為R744，所以CO₂熱泵也稱R744熱泵。

CO₂熱泵與普(pu)通熱泵的工作原理基本一樣，在設定(ding)的時間內，當儲熱水箱的水溫(wen)低於溫(wen)度控製器設定(ding)值時，熱泵、風(feng)機及循(xun)環水泵自(zi)動開啟，風(feng)機將空(kong)氣(qi)吸入蒸(zheng)發器，蒸(zheng)發器內的熱媒吸收空(kong)氣(qi)中的熱能後，經熱泵（壓縮機）加(jia)壓後產生高溫(wen)，再通過熱交換(huan)器將熱量釋(shi)放給水使(shi)水溫(wen)升(sheng)高 ，熱媒降溫(wen)後經節(jie)流閥流回蒸(zheng)發器，如此反複進(jin)行吸熱和(he)放熱，直到(dao)被加(jia)熱水的水溫(wen)達到(dao)設定(ding)溫(wen)度時，熱泵和(he)風(feng)扇(shan)停止工作。

二、CO₂熱泵優勢

CO₂單位容積(ji)製冷量是其他製冷劑的數倍，其優良的流動和(he)傳熱特性(xing)，可顯著減小(xiao)壓縮機與係統的尺(chi)寸(cun)，使(shi)整個係統非常緊湊(cu)；CO₂冷媒，對臭(chu)氧(yang)層的破壞(huai)幾乎無破壞(huai)作用，GWP也低；高熱效率的CO₂冷媒配合夜間離峰電費(fei)將大(da)大(da)降低操作成(cheng)本；良好的性(xing)和(he)化學穩(wen)定(ding)性(xing)，CO₂安全無毒，不可燃，適應(ying)各(ge)種潤滑油(you)及常用機械零部件材(cai)料(liao)，即便在高溫(wen)下也不分解產生有害氣(qi)體；具(ju)有與製冷循(xun)環和(he)設備相適應(ying)的熱力學性(xing)質，CO₂的蒸(zheng)發潛熱較大(da)；與常規(gui)製冷劑相比(bi)，CO₂跨臨界循(xun)環的壓縮比(bi)較小(xiao)，約為2.5～3.0，可以提高壓縮機的運(yun)行效率，從(cong)而提高係統的性(xing)能係數。

采用CO₂排氣(qi)溫(wen)度較高，可以得到(dao)更高溫(wen)度的熱水，55~90℃範圍內可調；CO₂熱泵可在-20℃工作，即使(shi)在嚴寒環境也可供應(ying)90℃熱水。

CO₂在地球上是取之不盡(jin)、用之不竭的自(zi)然(ran)物質，作為一種天然(ran)冷媒工質，憑借其環保、無毒以及優良的跨臨界循(xun)環等特點(dian)，被看作是氟氯碳(tan)化物冷媒的*佳替代物。

三、CO₂熱泵與普(pu)通熱泵的區別

CO₂熱泵采用CO₂作為製冷劑，普(pu)通熱泵一般(ban)用環保冷媒作為製冷劑，兩者的工作原理基本是一樣的，都屬於蒸(zheng)汽壓縮式，但也稍有不同，CO₂熱泵屬於超(chao)臨界循(xun)環，即在冷凝(ning)器端，CO₂是不會被冷凝(ning)成(cheng)液(ye)體的，而氟利昂(ang)冷媒在冷凝(ning)器端是被冷凝(ning)成(cheng)液(ye)體再節(jie)流的。

四、CO₂熱泵的發展局(ju)限

CO₂作為製冷劑的主要缺點(dian)，是其具(ju)有較低的臨界溫(wen)度（31.1℃）和(he)較高的臨界壓力（7.37MPa）。特別是後者，若采用跨臨界循(xun)環，CO₂製冷係統的工作壓力*高可達10 MPa，這對係統的材(cai)料(liao)強度、密(mi)封和(he)管道連(lian)接等方(fang)麵(mian)的要求(qiu)更苛刻(ke)，無疑，其生產成(cheng)本也是其他空(kong)氣(qi)源熱泵機組的好幾倍。

CO₂熱泵係統能否安全可靠(kao)的運(yun)行，與其基本材(cai)料(liao)的選擇，以及零件、儀(yi)表等承壓能力是否足(zu)夠強等也都有著莫大(da)的關聯。一般(ban)的配件和(he)材(cai)料(liao)承受不了(liao)CO₂熱泵的壓力要求(qiu)，而在國內相關零部件的研(yan)發比(bi)較滯(zhi)後。CO₂熱泵壓縮機和(he)零部件的問題(ti)還需全方(fang)麵(mian)的研(yan)發跟進(jin)。