跨臨界二氧化碳制冷，以二氧化碳為制冷劑，在跨臨界狀態(tài)下，加壓使二氧化碳液化來(lái)釋放熱量，減壓使二氧化碳?xì)饣瘉?lái)吸收熱量，以此循環(huán)實(shí)現(xiàn)制冷。
　　二氧化碳（CO2），無(wú)色無(wú)味氣體，無(wú)毒、不可燃燒、無(wú)腐蝕性，來(lái)源廣泛、易于獲取、價(jià)格低廉。二氧化碳ODP（臭氧消耗潛勢(shì)值）為0，GWP（全球變暖潛能值）為1。二氧化碳流動(dòng)阻力小、換熱能力強(qiáng)、流動(dòng)傳熱特性優(yōu)良，單位制冷量大、制冷性能優(yōu)良，是一種具有環(huán)保特性的天然制冷劑。
　　二氧化碳的沸點(diǎn)（升華溫度）-78.5℃，臨界溫度31.3℃，臨界壓力7.39MPa。跨臨界二氧化碳制冷的工作原理是，在低壓側(cè)，蒸發(fā)溫度低于臨界溫度，壓縮機(jī)吸氣壓力低于臨界壓力，在亞臨界條件下，二氧化碳呈液態(tài)在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外制冷；在高壓側(cè)，壓縮機(jī)排氣壓力高于臨界壓力，在超臨界條件下，二氧化碳呈氣態(tài)定壓放熱，在氣體冷卻器內(nèi)向外排熱。
　　跨臨界二氧化碳制冷具有環(huán)保、安全，傳熱性能優(yōu)異、換熱效率高，適用溫度范圍廣、適應(yīng)-50℃~90℃寬溫區(qū)，壓縮比小、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用在工業(yè)制冷、船舶制冷、冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)物流、冷凍零售、體育賽事等多個(gè)領(lǐng)域，特別是在低溫制冷場(chǎng)景中表現(xiàn)優(yōu)異，例如用來(lái)制冰、冷凍食品等。
　　跨臨界二氧化碳制冷也存在不足之處，例如：二氧化碳臨界壓力高，制冷系統(tǒng)運(yùn)行壓力大，特別是高壓側(cè)相關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、制造工藝等要求高；高壓側(cè)與低壓側(cè)之間壓差大，環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，二氧化碳跨臨界循環(huán)時(shí)節(jié)流損失大，導(dǎo)致制冷效率降低、能耗提高。因此，跨臨界二氧化碳制冷循環(huán)系統(tǒng)研制難度大。
　　2022年北京冬奧會(huì)“二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)”，是我國(guó)跨臨界二氧化碳制冷技術(shù)代表性應(yīng)用，其支撐了國(guó)家速滑館5000平米冰面形成，控制冰面溫差±0.5℃以內(nèi)，這是全球首個(gè)采用跨臨界二氧化碳制冷技術(shù)的冬奧速滑館。
   在海外，丹麥丹佛斯（Danfoss）是代表性跨臨界二氧化碳制冷技術(shù)與設(shè)備研制廠商之一，擁有壓縮機(jī)到成套系統(tǒng)提供能力。在我國(guó)，中糧科工股份有限公司是代表性跨臨界二氧化碳制冷技術(shù)與設(shè)備研制廠商，北京冬奧會(huì)國(guó)家速滑館二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)由其承擔(dān)設(shè)計(jì)。目前，我國(guó)冷庫(kù)采用跨臨界二氧化碳制冷技術(shù)的比例低，中糧科工正在推動(dòng)此技術(shù)向食品冷鏈領(lǐng)域發(fā)展。