對于《京都議定書》中二氧化碳等溫室氣體的減排目的,我們在限制其排放源的同時,還應該從另一個角度來實現減少溫室氣體的目標,坦言之,也就是有效利用已存在的溫室氣體來為自身服務,從而減少它們所帶來的危害。CO2制冷劑的推廣應用便是一個很好的例子。
傳統天然工質CO2制冷劑可能應用的領域有以下三個方面。*是CO2超臨界循環的汽車空調。由于其壓比低,使壓縮機效率高,換熱器(如沖壓唯槽管)的采用也對提高其能效做出貢獻。由于高壓側CO2大的溫度變化,使進口空氣溫度與CO2的排氣溫度可以非常接近(僅相差幾度),這樣,可以減少高壓側不可逆傳熱引起的損失。為了減輕重量和縮小尺寸,換熱器頭部的優化設計也已開發。此外,CO2系統在熱泵方面的特殊*性,可以解決現代汽車冬天不能向車廂提供足夠熱量的缺陷。目前德國已有商用的CO2空調系統的公共汽車投入公交運輸,空調器尺寸與HFC-134a相當。第二是CO2熱泵熱水加熱器,由于CO2在高壓側具有較大溫度變化(約80℃~100℃)的放熱過程,適合用于熱水的加熱。1998年和1999年有報道,試驗結果比采用電能或天然氣燃燒加熱,可節能75%,水溫可從8℃升高60℃。第三是在復疊式制冷系統中,CO2用作低壓級制冷劑,高壓級用NH3或HFC-134a作制冷劑。 日產汽車從2004年開始*租售燃料電池車“X-TRAIL FCV”,配備了日產與CalsonicKansei聯合開發的二氧化碳制冷劑冷媒空調。使用二氧化碳的優點是:(1)與目前使用的氟里昂替代物相比,溫室效應?。唬?)為自然資源;(3)不可燃;(4)低溫下的冷媒密度大,供暖效果好;(5)如果回收利用工廠排放的二氧化碳,可減少二氧化碳排放,不需要冷媒生產設施等。另外,兩公司還計劃在汽油車型上配備這種空調。在以二氧化碳為冷媒時,可利用二氧化碳的超臨界循環向車內供暖,因此只需一套空調系統即可。一般情況下,依靠引擎驅動的車輛在供暖時將內燃機作為熱源,而在致冷時則同時使用利用氟里昂替代物的兩套空調系統。
以二氧化碳為冷媒的空調方面,目前豐田燃料電池車“FCHV”已經采用了電裝生產的相關產品。