Con el aumento de la conciencia ambiental en la sociedad internacional, la destrucción de la capa de ozono y el problema del efecto invernadero continúan atrayendo una amplia atención, y cada vez más investigadores están interesados en los refrigerantes respetuosos con el medio ambiente. El CO2, debido a su simplicidad para obtenerlo, seguridad, buenas propiedades de transferencia de calor y buena fluidez, está recibiendo cada vez más atención. En este artículo se analiza y resume el progreso de la investigación sobre el compresor de expansión bifásico de CO2 de pequeño tamaño, y se descubre que reemplazar la válvula de expansión por un compresor de expansión de CO2 en el ciclo puede aumentar eficazmente la eficiencia de enfriamiento del sistema. Después de realizar cálculos, se encontró que la eficiencia de enfriamiento del ciclo CO2 transcritico con compresor de expansión supera en un 6.9% al ciclo R134a, y en un 4.6% en eficiencia de calefacción, y supera en un 25.76% al ciclo con válvula de expansión en enfriamiento y en un 16.17% en calefacción. Cuanto mayor sea la eficiencia isentrópica del compresor de expansión, mayor será la eficiencia de enfriamiento y calefacción del sistema. Si la eficiencia isentrópica del compresor de expansión de CO2 es superior al 32%, el rendimiento del sistema con compresor de expansión de CO2 es superior al del sistema con recuperador. Los diferentes compresores de expansión de CO2, debido a su diferente estructura, generan diferentes eficiencias, fugas y pérdidas por fricción. Las estructuras simples de los compresores de expansión, como los compresores de pistón y de rotor, están sujetas a mayores fugas, mientras que los compresores de deslizamiento, de palas giratorias y de vórtice mejoran considerablemente la eficiencia, pero su estructura es más compleja, la fabricación más complicada y el costo de producción es más alto. También se han propuesto algunas soluciones a los problemas actuales, como el diseño racional para reducir las fugas y las pérdidas por fricción, proporcionar trabajo de bombeo al compresor, agregar otros gases durante el proceso de expansión y diseñar una relación de expansión ajustable para los compresores de expansión de CO2. Actualmente, la investigación sobre los compresores de expansión de CO2 está principalmente concentrada en laboratorios y su aplicación en ingeniería es muy limitada. Por lo tanto, en el futuro se deben realizar investigaciones adicionales, combinando la investigación y la teoría, para estudiar más la eficiencia de los compresores de expansión de CO2, desarrollar tecnologías clave, y así sucesivamente.

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