采用CO2作為載冷劑用于制冷系統(tǒng)的應(yīng)用在歐洲已經(jīng)有許多成熟的應(yīng)用，主要的應(yīng)用領(lǐng)域是大型的商用和工業(yè)制冷系統(tǒng)。在一些只有一個制冷溫度范圍的應(yīng)用中，CO2制冷系統(tǒng)可以用于低溫、中溫和高溫制冷。采用CO2作為載冷劑主要基于制冷劑充注量受到限制、系統(tǒng)效率以及初投資方面的考慮。筆者主要針對NH3／CO2制冷系統(tǒng)，從CO2側(cè)探討系統(tǒng)的效率及某些控制方式。

　　在該系統(tǒng)中，NH3作為一次制冷劑在復(fù)疊換熱器中蒸發(fā)，CO2作為二次制冷劑在復(fù)疊換熱器中冷凝。CO2可以通過重力循環(huán)完成冷凝過程以節(jié)約能耗，CO2作為載冷劑經(jīng)過循環(huán)泵的輸送在蒸發(fā)器中完成制冷的過程。由于CO2在制冷過程中存在相變，這是CO2作為載冷劑的制冷系統(tǒng)與采用其他載冷劑的制冷系統(tǒng)的不同之處，這使CO2二次制冷系統(tǒng)的效率有可能得到較大的提高。

　　采用CO2作為載冷劑可以應(yīng)用于制冷溫度范圍０～－５０℃的場合，在CO2側(cè)有可能不需要CO2壓縮機(jī)，從而實現(xiàn)無油運(yùn)行。這使系統(tǒng)相對于CO2復(fù)疊制冷以及CO2跨臨界制冷而言十分簡單，易于安裝實現(xiàn)，對于剛剛涉足CO2制冷的研究人員／單位而言，CO2二次制冷系統(tǒng)是一個良好的開端。此外，CO2作為相變載冷劑，具有許多明顯的優(yōu)勢。CO2的容積制冷量比R22高４～６倍。CO2在換熱過程中發(fā)生相變，且CO2氣體具有高密度的特性，這使得CO2系統(tǒng)的管路尺寸可以做得很小，這在提高系統(tǒng)效率的同時大大降低了系統(tǒng)的材料成本。當(dāng)然，CO2制冷劑在制冷工況下具有較高的壓力，尤其采用熱氣除霜方式進(jìn)行除霜時壓力可以達(dá)到45～46BAR，因此對系統(tǒng)的承壓能力有一定的要求。另外，在系統(tǒng)停機(jī)時，CO2側(cè)的壓力受外界溫度影響可能上升到較高水平，因此還需要考慮安裝相應(yīng)的輔助冷卻系統(tǒng)或卸壓裝置以確保壓力安全。