二氧化碳製冷的性質
二氧化碳密度為1.977g/mL，熔點-56.6℃(226.89千帕——5.2大氣壓)，沸點-78.5℃(昇華)。
常溫下7092.75千帕(70大氣壓)液化成無色液體。液體二氧化碳密度1.1克/釐米3。液體二氧化碳蒸發時或在加壓冷卻時可凝成固體二氧化碳，俗稱乾冰，是一種低溫致冷劑，密度為1.56克/cm3。
二氧化碳能溶於水，20℃時每100體積水可溶88體積二氧化碳，一部分跟水反應生成碳酸。
化學性質穩定，沒有可燃性，一般不支援燃燒。無毒、但空氣中二氧化碳含量過高時，也會使人因缺氧而發生窒息。二氧化碳在大氣中約佔總體積的0.03％，人撥出的氣體中二氧化碳約佔4％。
在一個大氣壓下，昇華溫度為195K，昇華潛熱573.27kj/kg。
CO2作為製冷劑的一些優點
2．CO2安全無毒、不可燃，並具有良好的熱穩定性，即使在高溫下也不會分解出有害的氣體。萬一洩漏對人體、食品、生態都無損害。
3．CO2具有與製冷迴圈和裝置相適應的熱物性。分子量小，製冷能力大，0℃的單位制冷量比常規制冷劑高5～8倍，因而對於相同冷負荷的製冷系統，壓縮機的尺寸可以明顯減小，重量減輕，整個系統非常緊湊；潤滑條件容易滿足，對製冷系統常見材料無腐蝕，可以改善開啟式壓縮機的密封效能，減少洩漏。
4．CO2黏度小，0℃時CO2飽和液體的運動黏度只是NH3的5.2%、R12的23.8%，流體的流動阻力小，傳熱效能比CFC類製冷劑更好，可以改善全封閉製冷壓縮機的散熱。蒸發潛熱大，單位容積製冷量高，可降低迴圈管路管徑，其單位容積製冷量為R134a的7.9倍。
5.絕熱指數高，k=1.3壓縮比低。資源豐富。
CO2作為製冷劑的一些缺陷
1 臨界溫度低，臨界壓力高。CO2製冷系統無法完成通常的壓縮，冷凝，節流膨脹，蒸發，這樣的蒸發壓縮式迴圈過程。
2 系統壓力要求高,蒸發壓力高達4MPa,冷凝壓力高達10MP這樣就對製冷部件耐壓，密封提出高更要求。如：臨界溫度低為31.1℃，冷凝壓力高約為10Mpa，為R134a的11倍，對設計、裝置尤其是閥門要求很高，且後期操作維護專業性要求高。
3 由於壓力高節流膨脹過程損失大。
4 壓力降低時，與潤滑油的互溶性下降，造成系統內油沉澱響換熱。
跨臨界CO2製冷迴圈的特點：
冷卻器出口溫度tk>tc，冷卻壓力pk>pc，高壓側溫度和壓力相互獨立，使CO2跨臨界製冷系統多了一個自由度或可控引數。
採用回熱，點e處於兩相區或飽和蒸氣線上。
CO2壓縮機
吸入口壓力達3.5～4.0MPa；
出口壓力高達8.0～11.0MPa；
CO2壓縮機壓縮比為2.5～3.5；
CO2壓縮機吸排氣壓差可達5～8MPa。
1.往復式活塞式CO2壓縮機：德國Bock公司設計的往復式雙缸直列式汽車空調壓縮機。
2.義大利 OFFICINE MARIO DORIN 公司開發的半封閉式壓縮機
3.滾動轉子式CO2壓縮機：日本Sanyo公司設計的兩級滾動轉子壓縮機。
Sanyo公司2004年開發的全封閉兩級滾動轉子式CO2壓縮機基本引數
潤滑油選擇要求：
熱穩定性、粘度、吸溼性、電阻率。
CO2超臨界壓力下具有異常的溶解能力，有水存在是會顯出酸性本質，選擇潤滑油帶來困難。
4.擺動轉子式CO2壓縮機：日本DAIKIN公司
5.渦旋式CO2壓縮機：日本DENSO公司研製的渦旋CO2壓縮機
6.CO2螺桿壓縮機：日本MYCOM公司推出的CO2單級螺桿壓縮機
二氧化碳製冷裝置
CO2膨脹機
CO2膨脹機相當於製冷空調產品中的節流裝置，是降低蒸發器入口焓和回收節流膨脹功以提高製冷量和減少壓縮機輸入功率的重要裝置
尤其對於CO2製冷迴圈而言，節流膨脹閥被看做是能量損失的主要部件。理論研究表明，採用膨脹機的CO2迴圈系統的效能改進在27~50℃範圍內為40%~60%，是CO2製冷系統具有了與傳統氟利昂製冷系統媲美甚至具有更好的系統性能。
跨臨界CO2汽車空調
Benz公司現已開始生產裝備CO2汽車空調系統的轎車，Konvecta公司生產的以CO2為工質的空調公交車已執行數年。
跨臨界CO2熱泵
CO2熱泵熱水器的吸熱過程在亞臨界條件下進行，換熱主要依靠潛熱來完成；而冷凝過程則是在超過臨界點的區域內進行，放熱依靠顯熱來完成，是一個伴隨有較大溫度滑移的變溫過程。這正好可與水加熱時的溫升相匹配，自然可減少高壓側不可逆傳熱引起的能量損失，既可滿足使用者的需要又能有效提高系統的效能，因此CO2熱泵熱水器較早地引起了人們的重視。
CO2環路可達到-45～50℃的低溫，而且透過乾冰起粉末作用可降低到-80℃。
CO2復疊製冷系統
CO2復疊製冷系統主要由低溫級和高溫級組成，低溫級採用CO2作為製冷劑，系統適用於蒸發溫度在-55～-25℃之間的多種工況。
CO2螺桿復疊製冷系統廣泛應用於食品、石油、化工、醫藥、釀酒、建築、礦產、紡織、機械、航空航天等需要實現人工製冷的領域，特別是水產品加工、肉類加工、冰淇淋及乳製品加工、遠洋漁業等低溫冷藏及速凍系統。
二氧化碳製冷的性質
二氧化碳密度為1.977g/mL，熔點-56.6℃(226.89千帕——5.2大氣壓)，沸點-78.5℃(昇華)。
常溫下7092.75千帕(70大氣壓)液化成無色液體。液體二氧化碳密度1.1克/釐米3。液體二氧化碳蒸發時或在加壓冷卻時可凝成固體二氧化碳，俗稱乾冰，是一種低溫致冷劑，密度為1.56克/cm3。
二氧化碳能溶於水，20℃時每100體積水可溶88體積二氧化碳，一部分跟水反應生成碳酸。
化學性質穩定，沒有可燃性，一般不支援燃燒。無毒、但空氣中二氧化碳含量過高時，也會使人因缺氧而發生窒息。二氧化碳在大氣中約佔總體積的0.03％，人撥出的氣體中二氧化碳約佔4％。
在一個大氣壓下，昇華溫度為195K，昇華潛熱573.27kj/kg。
CO2作為製冷劑的一些優點
2．CO2安全無毒、不可燃，並具有良好的熱穩定性，即使在高溫下也不會分解出有害的氣體。萬一洩漏對人體、食品、生態都無損害。
3．CO2具有與製冷迴圈和裝置相適應的熱物性。分子量小，製冷能力大，0℃的單位制冷量比常規制冷劑高5～8倍，因而對於相同冷負荷的製冷系統，壓縮機的尺寸可以明顯減小，重量減輕，整個系統非常緊湊；潤滑條件容易滿足，對製冷系統常見材料無腐蝕，可以改善開啟式壓縮機的密封效能，減少洩漏。
4．CO2黏度小，0℃時CO2飽和液體的運動黏度只是NH3的5.2%、R12的23.8%，流體的流動阻力小，傳熱效能比CFC類製冷劑更好，可以改善全封閉製冷壓縮機的散熱。蒸發潛熱大，單位容積製冷量高，可降低迴圈管路管徑，其單位容積製冷量為R134a的7.9倍。
5.絕熱指數高，k=1.3壓縮比低。資源豐富。
CO2作為製冷劑的一些缺陷
1 臨界溫度低，臨界壓力高。CO2製冷系統無法完成通常的壓縮，冷凝，節流膨脹，蒸發，這樣的蒸發壓縮式迴圈過程。
2 系統壓力要求高,蒸發壓力高達4MPa,冷凝壓力高達10MP這樣就對製冷部件耐壓，密封提出高更要求。如：臨界溫度低為31.1℃，冷凝壓力高約為10Mpa，為R134a的11倍，對設計、裝置尤其是閥門要求很高，且後期操作維護專業性要求高。
3 由於壓力高節流膨脹過程損失大。
4 壓力降低時，與潤滑油的互溶性下降，造成系統內油沉澱響換熱。
跨臨界CO2製冷迴圈的特點：
冷卻器出口溫度tk>tc，冷卻壓力pk>pc，高壓側溫度和壓力相互獨立，使CO2跨臨界製冷系統多了一個自由度或可控引數。
採用回熱，點e處於兩相區或飽和蒸氣線上。
CO2壓縮機
吸入口壓力達3.5～4.0MPa；
出口壓力高達8.0～11.0MPa；
CO2壓縮機壓縮比為2.5～3.5；
CO2壓縮機吸排氣壓差可達5～8MPa。
1.往復式活塞式CO2壓縮機：德國Bock公司設計的往復式雙缸直列式汽車空調壓縮機。
2.義大利 OFFICINE MARIO DORIN 公司開發的半封閉式壓縮機
3.滾動轉子式CO2壓縮機：日本Sanyo公司設計的兩級滾動轉子壓縮機。
Sanyo公司2004年開發的全封閉兩級滾動轉子式CO2壓縮機基本引數
潤滑油選擇要求：
熱穩定性、粘度、吸溼性、電阻率。
CO2超臨界壓力下具有異常的溶解能力，有水存在是會顯出酸性本質，選擇潤滑油帶來困難。
4.擺動轉子式CO2壓縮機：日本DAIKIN公司
5.渦旋式CO2壓縮機：日本DENSO公司研製的渦旋CO2壓縮機
6.CO2螺桿壓縮機：日本MYCOM公司推出的CO2單級螺桿壓縮機
二氧化碳製冷裝置
CO2膨脹機
CO2膨脹機相當於製冷空調產品中的節流裝置，是降低蒸發器入口焓和回收節流膨脹功以提高製冷量和減少壓縮機輸入功率的重要裝置
尤其對於CO2製冷迴圈而言，節流膨脹閥被看做是能量損失的主要部件。理論研究表明，採用膨脹機的CO2迴圈系統的效能改進在27~50℃範圍內為40%~60%，是CO2製冷系統具有了與傳統氟利昂製冷系統媲美甚至具有更好的系統性能。
跨臨界CO2汽車空調
Benz公司現已開始生產裝備CO2汽車空調系統的轎車，Konvecta公司生產的以CO2為工質的空調公交車已執行數年。
跨臨界CO2熱泵
CO2熱泵熱水器的吸熱過程在亞臨界條件下進行，換熱主要依靠潛熱來完成；而冷凝過程則是在超過臨界點的區域內進行，放熱依靠顯熱來完成，是一個伴隨有較大溫度滑移的變溫過程。這正好可與水加熱時的溫升相匹配，自然可減少高壓側不可逆傳熱引起的能量損失，既可滿足使用者的需要又能有效提高系統的效能，因此CO2熱泵熱水器較早地引起了人們的重視。
CO2環路可達到-45～50℃的低溫，而且透過乾冰起粉末作用可降低到-80℃。
CO2復疊製冷系統
CO2復疊製冷系統主要由低溫級和高溫級組成，低溫級採用CO2作為製冷劑，系統適用於蒸發溫度在-55～-25℃之間的多種工況。
CO2螺桿復疊製冷系統廣泛應用於食品、石油、化工、醫藥、釀酒、建築、礦產、紡織、機械、航空航天等需要實現人工製冷的領域，特別是水產品加工、肉類加工、冰淇淋及乳製品加工、遠洋漁業等低溫冷藏及速凍系統。