一、概述
CO2超临界制冷的核心原是依托CO2的临界特性（临界压力 7.38 MPa、临界温度 31.1℃），让制冷剂在循环的冷却阶段处于超临界状态，通过 “压缩—冷却——节流—蒸发” 的四步循环实现制冷，且冷却过程无气液相变，这是它与传统亚临界制冷的本质区别。
二、原理：
绝热压缩过程（压缩机）蒸发器出口的低压低温CO2干蒸汽（压力约2~4 MPa，温度- 10~5℃）被吸入压缩机。压缩机对CO2进行绝热压缩，使CO2的压力升至8~15 MPa（远超临界压力），温度骤升至 80~120℃，此时CO2成为超临界流体— 气液两相界限消失，兼具液体的高密度和气体的低黏度特性，焓值大幅提升。等压冷却过程（气体冷却器）高压超临界CO2进入气体冷却器，与空气或水等冷却介质进行显热交换（无气液相变）。在压力基本不变的前提下，CO2的温度从 80~120℃持续降至 30~40℃，大量热量被冷却介质带走并排向环境，焓值显著下降。此过程没有液态CO2生成，因此不存在亚临界循环的 “过冷度” 概念。绝热节流过程（电子膨胀阀）高压超临界CO2流经电子膨胀阀，阀口的节流作用使其压力瞬间降至 2~4 MPa（低于临界压力），温度急剧下降至蒸发温度以下，最终形成低压湿蒸汽（气液两相混合状态）。该过程存在能量损失，但电子膨胀阀可通过精准调节开度，匹配系统工况，减少节流损失。等压蒸发过程（蒸发器）— 制冷核心环节低压湿蒸汽进入蒸发器，与被冷却对象（如空调室内空气、冷库空间）进行气液相变换热。湿蒸汽吸收被冷却对象的热量，汽化为干蒸汽，被冷却对象温度降低，实现制冷效果。蒸发完成后，CO2干蒸汽再次进入压缩机，开启下一轮循环。
三、回热器：
回热器多数CO2超临界制冷系统会增设回热器，利用蒸发器出口的低温干蒸汽，冷却气体冷却器出口的高压超临界CO2，起到两个核心作用：降低节流损失：高压侧CO2温度降低，节流后能达到更低的蒸发温度；
四、保护压缩机：
低压侧CO2温度升高，避免液态制冷剂进入压缩机造成液击损坏。核心特点总结冷却过程为超临界显热交换，区别于亚临界的等温相变冷凝；
五、关键辅部件
系统工作压力高，对部件耐压、密封性能要求严苛；在低温制冷（如冷库、车载空调）场景下能效优势显著，且CO2是环保工质，无温室效应风险。
