R744 (CO₂ / 二氧化碳 / 自然制冷剂)
2026-07 校准:R-744 跨临界循环在 2024-2026 是欧洲超市 / 商业制冷主流,中国市场 CO2 复叠冷库快速增长(海容 / 冰山 / 莱富康等)。GWP=1 是终极 GWP 优势。
基础信息
| 属性 | 值 |
|---|
| 类型 | 自然制冷剂(N 系列) |
| 化学式 | CO₂ |
| 沸点(升华) | -78.5℃ (1 atm) |
| 临界温度 | 31.0℃ (低!) |
| 临界压力 | 7.38 MPa (高!) |
| GWP | 1 |
| ODP | 0 |
| ASHRAE 安全分级 | A1(不燃、低毒) |
| 跨临界条件 | 当冷凝温度 > 31℃ 时,放热过程在超临界区 |
临界参数 — 与传统冷媒大不同
传统 HFC / HFO 临界温度在 70-150℃,跨临界不可实现;R-744 临界温度仅 31℃,常温下冷凝侧就是超临界状态。
跨临界制冷循环:
蒸发: -5℃ 至 -35℃(常规)
冷却: 30-45℃(超临界放热)
关键:冷却温度 > 临界 31℃ → 放热过程无相变,只有显热降
主流应用(2024-2026)
1. 商业制冷 / 超市冷链(主流)
- R-744 复叠系统(冷凝级 R-744 + 蒸发级 R-744 / R-449A)
- 跨临界热泵热水(60-90℃ 出口)
- 欧洲超市(家乐福 / 麦德龙 / 奥乐齐)主流冷媒
2. 工业冷冻(快速增长)
- R-744 中温级 + 复叠低温级
- 速冻库(< -40℃)
- 冰激凌生产
- 食品速冻
3. 高温热泵
- 跨临界热泵(出口温度 70-90℃)
- 工业热泵 / 区域供热(欧洲主流)
4. 数据中心
选型要点(2024-2026 实战)
| 项 | 注意事项 |
|---|
| 临界压力 73.8 bar | 高压高,系统设计需耐压 100+ bar |
| 运行压力 | 蒸发 30-40 bar / 冷凝 85-130 bar(超临界) |
| 压缩机 | 跨临界专用(双转子 / 活塞 / 螺杆),不与 R-134a 通用 |
| CO2 压缩机 | 意大利 Dorin / 德国 BITZER 跨临界;中国海容 / 莱富康近年突破 |
| 热交换器 | 高压高,管路与换热器须高压设计 |
| 安全 | A1 不可燃 → 适合大充注量 + 室内安装 |
| 管道尺寸 | 比传统 HFC 小(密度高,同样制冷量管径减小) |
与传统 HFC 对比(优 / 劣)
| 维度 | R-744 | R-134a / R-1234ze |
|---|
| GWP | 1 | > 700 |
| 临界温度 | 31℃ | 70-150℃ |
| 临界压力 | 73.8 bar | 4-6 MPa |
| 循环复杂度 | 跨临界 + 复叠 | 标准蒸气压缩 |
| 压缩机价格 | 高(2-5x) | 标准 |
| 维护成本 | 高 | 标准 |
| 系统紧凑度 | 高(密度大) | 标准 |
| 大充注量友好 | ✓(A1) | 限 |
| 公共接受度 | 中(中国刚起) | 高 |
研发关注(2026 H1)
- 跨临界 R-744 优化:放热曲线拟合 + 内部换热器效率
- 复叠 R-744 低温级:-40℃ 以下 LCCP 优化
- 回转式 + 涡旋 R-744 压缩机:比双转子便宜
- 高压高密度换热器:微通道 / 平行流 跨临界用
- 中国 R-744 厂家突破:海容 / 莱富康 / 冰山 等压缩机国产化
Referenced In
k04 R1234ze R32 R410A 跨临界循环 暖通-2026更新