二氧化碳對環(huán)境友好，是第四代制冷劑中重要的一員。但受其臨界溫度的限制，無法在一些制冷裝置，如汽車空調(diào)器或家用熱水器中采用常規(guī)的蒸氣壓縮式循環(huán)。為此，開發(fā)了CO?，跨臨界循環(huán)。循環(huán)如圖2-29所示，1一2為等熵壓縮過程，2一3為等壓冷卻過程，3一4為絕熱節(jié)流過程，4一1為吸熱過程。

CO?跨臨界循環(huán)的等壓冷卻過程只冷卻高溫氣體，因p此熱交換器稱為氣體換熱器。從p-h圖可知，將不同壓力的高溫排氣冷卻到同一溫度時（t3），提高壓力可增加制冷量。排氣壓力從p2提高到p2a，比焓的增量△h=h?一h?a

。

理論上，排氣壓力越高，△h越大。但從t=t3的等溫線可知，壓力達(dá)到一定值后，繼續(xù)提高，△h增加很小，卻因壓力過高引起一系列問題，因而排氣壓力應(yīng)適當(dāng)。

對于CO?跨越臨界循環(huán)的應(yīng)用，起初集中在兩類裝置（與超臨界排熱相適應(yīng)）：一類是汽車空調(diào)，因為傳統(tǒng)汽車空調(diào)的R12排放量占到制冷裝置CFCs總排放量的60%。

另一類是熱泵式水加熱器HPWH（Heat Pump Water Heater），因為這類應(yīng)用占到全球加熱需求量的很大一部分。以后又產(chǎn)生了其它可能的應(yīng)用。