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二氧化碳跨临界热泵相比传统热泵具有能效高、回收温度高、环保的特点。一般情况下，二氧化碳热泵的工作温度是零下10至40摄氏度，二氧化碳热泵就是采用二氧化碳作为制冷剂的热泵或空调，普通热泵一般采用氟利昂作为制冷剂，两者的工作原理基本是一样的，都属于蒸汽压缩式，但也稍有不同，二氧化碳热泵属于超临界循环，即在冷凝器端，二氧化碳是不会被冷凝成液体的，而氟利昂冷媒在冷凝器端是被冷凝成液体再节流的，此处不同使二氧化碳更适用于热泵系统，二氧化碳的冷却温度高且冷却温度是变化的，冷却温度的变化完美的匹配了热回收水温的变化，使换热效率更高，回收水温更高。
优势：
1、CO2单位容积制冷量是其他制冷剂的数倍，其优良的流动和传热特性，可显著减小压缩机与系统的尺寸，使整个系统非常紧凑。
2、CO2冷媒，对臭氧层无破坏作用，GWP值是1。
3、高热效率的CO2冷媒配合夜间低谷电费将大大降低操作成本；
4、良好的化学稳定性，CO2安全无毒，不可燃，适应各种润滑油及常用机械零部件材料，即便在高温下也不分解产生有害气体；
5、具有与制冷循环和设备相适应的热力学性质，CO2的蒸发潜热较大；
6、与常规制冷剂相比，CO2跨临界循环的压缩比较小，约为2.5～3.0，可以提高压缩机的运行效率，从而提高系统的性能系数。
7、采用CO2排气温度较高，可以得到更高温度的热水，55~90℃范围内可调；CO2热泵可在-20℃工作，即使在严寒环境也可供应90℃热水。
8、CO2在地球上是取之不尽、用之不竭的自然物质，作为一种天然冷媒工质，凭借其环保、无毒以及优良的跨临界循环等特点，被看作是氟氯碳化物冷媒的较好替代物之一。