洋洪/洪邦家電空調園地

Vol.25, No.1, 3, January, May 2002
(Comparitive Analysis of an Automotive Air Conditioning Systems Operating with CO2 and R134a； pp. 19~32, January 2002)

　　依據蒙特婁協定與相關規章，空調業正在評估與引進新冷媒以替代氟氯碳化物(CFCs)與氫氟氯碳化物(HCFCs)。在汽車業方面，進入無氯冷媒是在在90年代早期，由R134a(HFC)替代R12(CFC)。由於對於全球暖化課題的關心，而提出R134a全球暖化潛能(global warming potential, GWP)為CO2之1300倍，因此不能長期使用，於是許多研究轉移至具低GWP之流體，而CO2則是在汽車應用上特別引人注目者。

　　本文使用NIST之半理論蒸氣壓縮模式(semi-theoretical vapor compression model) CYCLE-11.UA與過臨界模式(transcritical model) CYCLE-11.UA-CO2，評估CO2與R134a冷媒於汽車空調系統性能優點，R134a系統目前生產構造包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥與蒸發器，CO2系統額外裝配液管/吸入管熱交換器，以此二個系統推導一個公正之性能比較模式，此二個系統之元件是相同的，以模擬方式解釋熱力與傳輸性質之差異(disparity)，分析結果顯示，在COP值表現方面，R134a比因壓縮機轉速與周圍溫度不同而異之CO2系統為佳，對壓縮機轉速為1000RPM，CO2系統之COP在32.2℃時低21﹪，而在48.9℃時低34﹪，再高轉速予周圍溫度時，COP差異性更大，根據entropy計算發現CO2系統性能偏低之主因是在冷凝器之氣體冷卻器(gas cooler)產生大量的entropy，此情形在空氣對冷媒(air-to-refrigerant )之熱交換器是無法避免的。