Nghiên Cứu Hệ Thống Lạnh Ghép Tầng Sử Dụng Môi Chất CO2 và R32: Tính Toán Lý Thuyết và Khảo Sát Thực Nghiệm

Tóm tắt nghiên cứu

Trong bối cảnh các quy định quốc tế về môi trường ngày càng thắt chặt đối với các môi chất làm lạnh gây hiệu ứng nhà kính, việc nghiên cứu các giải pháp thay thế thân thiện với môi trường là một yêu cầu cấp thiết. Đề tài "Tính toán lý thuyết và thực nghiệm hệ thống lạnh ghép tầng sử dụng môi chất CO2 và R32" do nhóm nghiên cứu thuộc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh thực hiện (Chủ nhiệm: Cao Thị Cẩm Vân; GVHD: PGS. Đặng Thành Trung; Mã số: SV2020-146) tập trung giải quyết câu hỏi: Làm thế nào để thiết kế, tính toán nhiệt động và xác thực thực nghiệm hệ thống lạnh ghép tầng (cascade refrigeration system) sử dụng cặp môi chất CO2 (R744) và R32 nhằm đạt nhiệt độ âm sâu $-26^\circ\text{C}$ với hiệu suất năng lượng tối ưu?

Phương pháp nghiên cứu kết hợp mô hình hóa nhiệt động lực học lý thuyết trên đồ thị $p-h$ với thiết kế chế tạo các cụm thiết bị chuyên dụng: chu trình tầng thấp dùng môi chất tự nhiên $CO_2$ với máy nén kín 2 cấp SANDEN 500W và dàn bay hơi vi kênh (microchannel); chu trình tầng cao sử dụng môi chất $R32$ với cụm ngưng tụ Daikin 500W; hai tầng được liên kết qua thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống xoắn ốc (tube-in-tube).

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng hệ thống đạt năng suất lạnh thực tế $0.98\text{ kW}$ tại nhiệt độ buồng lạnh $-26^\circ\text{C}$, với hệ số hiệu quả năng lượng thực nghiệm ($\text{COP}$) đạt $1.97$, cao hơn $3.7%$ so với tính toán lý thuyết ($\text{COP} = 1.9$). Mức sai lệch giữa lý thuyết và thực nghiệm ở các thông số nhiệt động chỉ dao động từ $1%$ đến $5%$. Phát hiện này khẳng định tính khả thi và độ tin cậy cao của cấu hình ghép tầng $CO_2/R32$, mở ra giải pháp xanh hóa cho các hệ thống cấp đông thương mại và bảo quản thực phẩm nhiệt độ âm sâu tại Việt Nam.

Bối cảnh và tầm quan trọng

Hiện trạng công nghệ và thách thức môi trường

Ngành công nghiệp nhiệt - lạnh toàn cầu đang trải qua đợt chuyển dịch mạnh mẽ dưới áp lực của Nghị định thư Montreal, Thỏa thuận Kigali và các quy định khắt khe như F-Gas (Châu Âu) hay Đạo luật Không khí Sạch (Clean Air Act - Hoa Kỳ). Các môi chất lạnh truyền thống thuộc nhóm CFC, HCFC và HFC (như R22, R134a, R404A) vốn có chỉ số tiềm năng làm suy giảm tầng ozone ($\text{ODP}$) và tiềm năng làm nóng lên toàn cầu ($\text{GWP}$) rất cao, đang từng bước bị hạn chế và tiến tới loại bỏ hoàn toàn.

Trong xu thế đó, môi chất lạnh tự nhiên $CO_2$ ($\text{R744}$) nổi lên như một ứng viên hoàn hảo:

  • Chỉ số $\text{ODP} = 0$, $\text{GWP} = 1$.
  • Không cháy, không độc hại với môi trường, nguồn cung dồi dào và chi phí sản xuất thấp.
  • Năng suất lạnh thể tích cao và đặc tính truyền nhiệt vượt trội.

Tuy nhiên, rào cản lớn nhất của $CO_2$ là điểm tới hạn thấp ($31.1^\circ\text{C}, 73.8\text{ bar}$). Khi vận hành ở các nước nhiệt đới như Việt Nam (nhiệt độ môi trường thường xuyên trên $30^\circ\text{C}$), chu trình $CO_2$ siêu tới hạn (transcritical) đòi hỏi áp suất xả cực cao (lên đến 100–130 bar), dẫn đến suy giảm nghiêm trọng hệ số hiệu quả năng lượng ($\text{COP}$) và gia tăng chi phí cơ khí, nguy cơ rò rỉ.

                  ┌─────────────────────────────────────────┐
                  │          ÁP LỰC TOÀN CẦU                │
                  │  Nghị định thư Montreal & Kigali       │
                  │  Loại bỏ môi chất CFC, HCFC, HFC        │
                  └────────────────────┬────────────────────┘
                                       │
                                       ▼
                  ┌─────────────────────────────────────────┐
                  │         THÁCH THỨC CỦA CO2 (R744)       │
                  │  Điểm tới hạn thấp (31.1°C, 73.8 bar)   │
                  │  Vùng nhiệt đới: Giảm COP, áp suất cao  │
                  └────────────────────┬────────────────────┘
                                       │
                                       ▼
                  ┌─────────────────────────────────────────┐
                  │         GIẢI PHÁP GHÉP TẦNG             │
                  │  Tầng thấp: CO2 (Âm sâu, GWP=1)         │
                  │  Tầng cao:  R32 (GWP=550, giảm 75%)     │
                  │  ==> Hiệu suất cao, An toàn, Bền vững   │
                  └─────────────────────────────────────────┘

Khoảng trống nghiên cứu và tính thời sự

Hệ thống lạnh ghép tầng (Cascade System) là giải pháp đột phá giải quyết triệt để vấn đề trên. Bằng cách sử dụng một chu trình tầng cao để giải nhiệt và ngưng tụ cho $CO_2$ ở chu trình tầng thấp dưới điều kiện dưới tới hạn (subcritical), hệ thống duy trì được áp suất làm việc an toàn ($p_k \approx 39\text{ bar}$) và hiệu suất vượt trội.

Việc ghép cặp $CO_2$ với $R32$ (Difluoromethane, $\text{GWP} = 550$ – giảm $75%$ so với R410A, $\text{COP}$ danh định cao gấp 1.6 lần R410A và không phá hủy tầng ozone) tạo nên một hệ thống lai vừa đạt hiệu suất cao vừa đáp ứng các tiêu chuẩn sinh thái. Nghiên cứu này lấp đầy khoảng trống dữ liệu thực nghiệm về chu trình $CO_2/R32$ tại điều kiện khí hậu nhiệt đới TP. Hồ Chí Minh, cung cấp mô hình thiết kế chuẩn hóa cho công suất lạnh dân dụng và thương mại quy mô nhỏ ($1\text{ kW}$).

Methodology và approach

Nghiên cứu ứng dụng quy trình tiếp cận tích hợp chặt chẽ giữa mô hình hóa lý thuyết nhiệt động lực học và thực nghiệm vật lý trực tiếp.

  ┌────────────────────────┐      ┌────────────────────────┐
  │  TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT   │      │   THIẾT KẾ PHẦN CỨNG   │
  │ • Đồ thị p-h CO2 & R32 │      │ • Dàn vi kênh Micro    │
  │ • Thông số 8 điểm nút  │ ───► │ • Ống lồng ống xoắn ốc │
  │ • Q0=1kW, tp=-26°C     │      │ • Cách nhiệt PU        │
  └────────────────────────┘      └───────────┬────────────┘
                                              │
                                              ▼
  ┌────────────────────────┐      ┌────────────────────────┐
  │  ĐÁNH GIÁ & ĐỐI SOÁNH  │      │  THỰC NGHIỆM THỰC TẾ   │
  │ • Sai lệch COP: +3.7%  │ ◄─── │ • Đo lường áp kế, điện │
  │ • Sai lệch Q0: 2%      │      │ • Lấy mẫu 5 phút/lần   │
  │ • Sai lệch p-h: <13%   │      │ • Kiểm soát xả băng    │
  └────────────────────────┘      └────────────────────────┘

1. Thiết kế nghiên cứu và bài toán nhiệt động

  • Mục tiêu thiết kế: Năng suất lạnh tầng thấp $Q_{02} = 1.0\text{ kW}$, nhiệt độ phòng lạnh yêu cầu $t_p = -26^\circ\text{C}$, nhiệt độ môi trường thiết kế $t_{mt} = 31^\circ\text{C}$.
  • Chu trình tầng thấp (Môi chất CO2 - R744):
    • Nhiệt độ bay hơi: $t_{02} = -36^\circ\text{C}$ ($p_{02} = 11.6\text{ bar}$).
    • Nhiệt độ ngưng tụ: $t_{k2} = 5^\circ\text{C}$ ($p_{k2} = 39.7\text{ bar}$).
    • Tỉ số nén: $\Pi = 3.4$ (Lựa chọn máy nén 1 cấp tích hợp 2 cấp nén trong block kín SANDEN SRCACA công suất 500W).
    • Dàn bay hơi: Thiết bị vi kênh (microchannel) ống nhôm siêu mỏng ($\delta = 0.35\text{ mm}$, $\lambda = 237\text{ W/mK}$), diện tích trao đổi nhiệt tính toán $F = 0.379\text{ m}^2$.
  • Chu trình tầng cao (Môi chất R32):
    • Nhiệt độ bay hơi: $t_{01} = 0^\circ\text{C}$ ($p_{01} = 8.1\text{ bar}$).
    • Nhiệt độ ngưng tụ: $t_{k1} = 41^\circ\text{C}$ ($p_{k1} = 25\text{ bar}$).
    • Cụm ngưng tụ: Dàn nóng Daikin ARKC25UAVMV (máy nén Swing 500W, dàn ngưng ống đồng cánh nhôm diện tích $F = 2.85\text{ m}^2$).
  • Thiết bị trao đổi nhiệt ghép tầng trung gian (Cascade Heat Exchanger):
    • Dạng ống lồng ống xoắn ốc (tube-in-tube coil). $CO_2$ ngưng tụ bên trong ống đồng nội ($d = 4\text{ mm}$), $R32$ sôi bốc hơi bên ngoài ống nội trong lòng ống ngoại ($D = 8\text{ mm}$).
    • Chiều dài ống tính toán: $L = 12\text{ m}$, uốn thành 39 vòng xoắn lò xo với đường kính vòng $d_{xoắn} = 100\text{ mm}$, tổng diện tích truyền nhiệt $F = 0.143\text{ m}^2$.
  • Tính toán cách nhiệt & chống đọng sương:
    • Vật liệu: Mút xốp Polyurethane ($\lambda = 0.019\text{ W/mK}$).
    • Chiều dày cách nhiệt vách buồng: $\delta = 80\text{ mm}$; chiều dày bọc thiết bị trao đổi nhiệt: $\delta = 40\text{ mm}$.
    • Kiểm tra đọng sương: Hệ số truyền nhiệt thực tế $k_{tt} = 0.23\text{ W/m}^2\text{K}$ nhỏ hơn rất nhiều so với hệ số giới hạn đọng sương $k_s = 1.2\text{ W/m}^2\text{K}$, đảm bảo vách ngoài khô ráo tuyệt đối trong độ ẩm môi trường $85%$.

2. Phương pháp thu thập và kiểm chuẩn dữ liệu

Mô hình thực nghiệm được lắp đặt và vận hành tại phòng thí nghiệm chuyên ngành. Quá trình lấy số liệu diễn ra theo trình tự nghiêm ngặt:

  • Khởi động chu trình tầng cao $R32$ trước; khi nhiệt độ thiết bị ghép tầng đạt $0^\circ\text{C}$ mới khởi động máy nén $CO_2$.
  • Dữ liệu nhiệt độ (cảm biến đa điểm), áp suất (áp kế dầu chuyên dụng) và cường độ dòng điện (ampe kìm) được ghi nhận định kỳ mỗi 5 phút.
  • Xử lý đóng băng dàn lạnh bằng kỹ thuật siết - nhả van tiết lưu chủ động khi độ chênh nhiệt độ gió qua dàn tiệm cận $0^\circ\text{C}$.
  • Toàn bộ trạng thái vận hành được đối chiếu tại thời điểm buồng lạnh đạt xác lập ổn định ở $-26^\circ\text{C}$.

Phát hiện chính

Các phân tích định lượng từ kết quả lý thuyết và thực nghiệm đem lại nhiều phát hiện có giá trị kỹ thuật sâu sắc:

  ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
  │                 KẾT QUẢ VẬN HÀNH THỰC NGHIỆM                    │
  ├─────────────────────────────────┬────────────────────────────────┤
  │ Thông số                        │ Giá trị đạt được               │
  ├─────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
  │ Nhiệt độ buồng lạnh             │ -26.0 °C (Đạt 100% mục tiêu)   │
  │ Năng suất lạnh thực tế (Q0)     │ 0.98 kW (Sai lệch 2% so với 1kW)│
  │ Hệ số hiệu quả COP thực nghiệm  │ 1.97 (Lý thuyết: 1.90, +3.7%)  │
  │ Áp suất ngưng tụ CO2            │ 39.0 bar (An toàn dưới tới hạn)│
  │ Độ sai lệch nhiệt động chung    │ 1.0% - 5.0%                    │
  └─────────────────────────────────┴────────────────────────────────┘

1. Hệ số hiệu quả năng lượng (COP) thực tế vượt mức tính toán lý thuyết

Hệ thống thực nghiệm đạt hệ số $\text{COP} = 1.97$, cao hơn $3.7%$ so với tính toán lý thuyết ($\text{COP}_{lt} = 1.90$). Điều này được lý giải bởi hiệu quả truyền nhiệt vượt bậc của dàn lạnh vi kênh và thiết bị ngưng tụ ống lồng ống xoắn ốc trong điều kiện dòng chảy rối ($\text{Rayleigh} > 2\times 10^7$), giúp hạ thấp nhiệt độ ngưng tụ thực tế của cả hai tầng.

2. Độ tương thích và sai lệch rất nhỏ giữa mô hình và thực tế

Mức sai lệch giữa lý thuyết và thực nghiệm ở các thông số nhiệt động chính được kiểm soát ở mức lý tưởng:

  • Năng suất lạnh ($Q_0$): Tầng thấp đạt $0.98\text{ kW}$ (lý thuyết $1.0\text{ kW}$, sai lệch $2.0%$); Tầng cao đạt $1.46\text{ kW}$ (lý thuyết $1.53\text{ kW}$, sai lệch $4.5%$).
  • Công suất nhiệt ngưng tụ ($Q_k$): Tầng thấp đạt $1.26\text{ kW}$ (sai lệch $1.6%$); Tầng cao đạt $1.70\text{ kW}$ (sai lệch $1.7%$).
  • Công nén tiêu thụ ($L$): Tầng thấp thực tế tiêu thụ $244\text{ W}$ (lý thuyết $258\text{ W}$, giảm $5.0%$); Tầng cao tiêu thụ $253\text{ W}$ (lý thuyết $266\text{ W}$, giảm $4.9%$).
  • Lưu lượng môi chất ($G$): $G_{CO2} = 0.0045\text{ kg/s}$ (sai lệch $1.0%$); $G_{R32} = 0.0056\text{ kg/s}$ (sai lệch $3.4%$).
Thông số vận hành Lý thuyết Thực nghiệm Sai lệch (%) Ý nghĩa kỹ thuật
Nhiệt độ bay hơi $t_{02}$ ($CO_2$) $-36^\circ\text{C}$ $-36^\circ\text{C}$ $0%$ Đảm bảo đúng chế độ cấp đông âm sâu
Áp suất bay hơi $p_{02}$ ($CO_2$) $11.6\text{ bar}$ $11.5\text{ bar}$ $0.8%$ Áp suất hút ổn định, bay hơi tốt
Nhiệt độ ngưng tụ $t_{k2}$ ($CO_2$) $5.0^\circ\text{C}$ $4.3^\circ\text{C}$ $13%$ TBTĐN trung gian giải nhiệt hiệu quả hơn dự kiến
Áp suất ngưng tụ $p_{k2}$ ($CO_2$) $39.7\text{ bar}$ $39.0\text{ bar}$ $1.7%$ Giảm áp lực chịu nén cho hệ thống
Nhiệt độ đầu đẩy $CO_2$ ($t_{22}$) $55^\circ\text{C}$ $54.1^\circ\text{C}$ $1.6%$ Bảo vệ dầu bôi trơn máy nén khỏi thoái hóa
Nhiệt độ đầu đẩy $R32$ ($t_{21}$) $78^\circ\text{C}$ $69.9^\circ\text{C}$ $10%$ Động cơ tầng cao làm việc nhẹ tải hơn
Áp suất ngưng tụ $R32$ ($p_{k1}$) $25.0\text{ bar}$ $22.9\text{ bar}$ $8.4%$ Dàn ngưng giải nhiệt không khí rất tốt

3. Vận hành an toàn và bảo toàn độ bền cơ học

Toàn bộ chu trình $CO_2$ vận hành hoàn toàn trong vùng dưới tới hạn ($p < 39\text{ bar}$ so với áp suất tới hạn $73.8\text{ bar}$). Nhiệt độ đầu nén thực nghiệm của $CO_2$ chỉ đạt $54.1^\circ\text{C}$ và $R32$ chỉ đạt $69.9^\circ\text{C}$, thấp hơn đáng kể so với ngưỡng nguy hiểm đối với dầu nhớt bôi trơn chuyên dụng ($POE$), giúp kéo dài tuổi thọ động cơ và ngăn chặn nguy cơ rò rỉ môi chất.

Đóng góp khoa học

                    ĐÓNG GÓP CỦA CÔNG TRÌNH
  ┌────────────────────────────────────────────────────────┐
  │ 1. LÝ THUYẾT & TÍNH TOÁN                                │
  │ • Hoàn thiện bộ công thức thiết kế ghép tầng CO2/R32   │
  │ • Mô hình hóa truyền nhiệt ống lồng ống xoắn ốc        │
  ├────────────────────────────────────────────────────────┤
  │ 2. KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ                                │
  │ • Tích hợp thành công dàn vi kênh Microchannel cho CO2 │
  │ • Tối ưu hóa kích thước TBTĐN trung gian (12m/39 vòng) │
  ├────────────────────────────────────────────────────────┤
  │ 3. ỨNG DỤNG THỰC TIỄN & CHÍNH SÁCH                     │
  │ • Thiết kế module kho lạnh -26°C tiết kiệm điện        │
  │ • Dữ liệu thực chứng phục vụ lộ trình Net-Zero         │
  └────────────────────────────────────────────────────────┘
  1. Về mặt học thuật và lý thuyết: Xây dựng phương pháp luận và hoàn thiện thuật toán tính toán nhiệt động chi tiết cho hệ thống lạnh ghép tầng lai giữa môi chất tự nhiên ($CO_2$) và môi chất thế hệ mới ($R32$), cung cấp mô hình tính toán truyền nhiệt hai pha phức hợp (ngưng tụ màng bên trong và sôi màng bên ngoài) trong thiết bị ống xoắn.
  2. Về mặt kỹ thuật và giải pháp công nghệ: Minh chứng thành công khả năng áp dụng dàn trao đổi nhiệt vi kênh (microchannel) cho môi chất $CO_2$, nâng cao hệ số truyền nhiệt đối lưu lên đến $25,000\text{ W/m}^2\text{K}$, cho phép thu gọn kích thước thiết bị bay hơi chỉ còn $0.379\text{ m}^2$.
  3. Giá trị ứng dụng thực tiễn: Tạo tiền đề chế tạo các tổ máy lạnh thương phẩm dạng module phục vụ bảo quản lạnh thực phẩm, thủy hải sản xuất khẩu và kho trữ dược phẩm/vaccine âm sâu ($-26^\circ\text{C}$ đến $-35^\circ\text{C}$) tại Việt Nam với suất tiêu hao điện năng thấp.
  4. Hỗ trợ chính sách bảo vệ môi trường: Cung cấp dữ liệu thực chứng tin cậy phục vụ các cơ quan quản lý trong việc xây dựng lộ trình loại bỏ môi chất HFCs có $\text{GWP}$ cao theo Cam kết Quốc tế Montreal và Đóng góp do quốc gia tự quyết định (NDC) hướng tới Net Zero 2050.

Đối tượng quan tâm và giá trị mang lại

  • Kỹ sư thiết kế HVAC&R và doanh nghiệp cơ điện lạnh: Nhận được bộ thông số thiết kế, kích thước hình học chính xác của thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống xoắn ($L = 12\text{ m}$, 39 vòng, đường kính 100mm) và thông số chọn máy nén/dàn ngưng thực chứng để triển khai trực tiếp vào sản xuất.
  • Doanh nghiệp chế biến, bảo quản thực phẩm và chuỗi logistics lạnh: Cơ hội sở hữu công nghệ cấp đông sâu với $\text{COP} \approx 2.0$, giúp cắt giảm $15–25%$ chi phí điện năng vận hành hàng tháng so với các hệ thống chạy R404A cũ, đồng thời loại bỏ rủi ro bị phạt thuế carbon khi xuất khẩu sang thị trường Châu Âu.
  • Các nhà nghiên cứu, giảng viên và sinh viên ngành Kỹ thuật Nhiệt: Tài liệu tham khảo toàn diện từ cơ sở lý thuyết, tra bảng nhiệt động, tính toán truyền nhiệt đến quy trình lấy mẫu thực nghiệm hệ thống lạnh ghép tầng.
  • Cơ quan quản lý môi trường và biến đổi khí hậu: Căn cứ kỹ thuật thực tế để thúc đẩy ban hành các tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia về thiết bị lạnh sử dụng môi chất thân thiện môi trường $CO_2$.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Phát hiện quan trọng nhất của nghiên cứu này là gì?

Phát hiện nổi bật nhất là hệ thống lạnh ghép tầng $CO_2/R32$ vận hành thực tế đạt hệ số hiệu quả $\text{COP} = 1.97$, cao hơn tính toán lý thuyết $3.7%$ và duy trì nhiệt độ buồng lạnh $-26^\circ\text{C}$ ổn định với năng suất $0.98\text{ kW}$. Áp suất làm việc của $CO_2$ được khống chế ở mức an toàn dưới tới hạn ($39\text{ bar}$), nhiệt độ đầu đẩy máy nén thấp ($54.1^\circ\text{C}$), giúp bảo vệ thiết bị tối đa.

2. Phương pháp nghiên cứu có điểm gì đặc biệt?

Điểm độc đáo là việc ứng dụng thiết bị bay hơi vi kênh (microchannel) ống nhôm siêu mỏng kết hợp thiết kế thiết bị ngưng tụ - bay hơi trung gian dạng ống lồng ống xoắn ốc ($12\text{ m}$, 39 vòng). Cấu hình này giúp tối ưu hóa không gian lắp đặt và tăng cường tối đa hệ số tỏa nhiệt đối lưu của cả hai môi chất.

3. Kết quả của nghiên cứu có thể mở rộng (generalize) quy mô không?

Hoàn toàn có thể. Quy trình tính toán điểm nút nhiệt động và công thức xác định diện tích trao đổi nhiệt trong nghiên cứu này có thể áp dụng cho các hệ thống lạnh ghép tầng công suất lớn hơn từ $5\text{ kW}$ đến $50\text{ kW}$ phục vụ các kho lạnh công nghiệp, nhà máy chế biến thủy sản hoặc siêu thị.

4. Hướng phát triển tiếp theo của đề tài là gì?

Nhóm nghiên cứu định hướng tự động hóa hoàn toàn van tiết lưu điện tử (EEV) kết hợp bộ vi điều khiển PID để kiểm soát độ quá nhiệt tối ưu, nghiên cứu bổ sung bộ hồi nhiệt bên trong (IHX) và tích hợp công nghệ biến tần (Inverter) cho cả hai tầng máy nén.

5. Ứng dụng thực tế khả thi nhất của hệ thống này là gì?

Hệ thống đặc biệt lý tưởng cho:

  1. Tủ cấp đông nhanh và tủ bảo quản thực phẩm nhiệt độ âm sâu ($-26^\circ\text{C}$ đến $-35^\circ\text{C}$) trong chuỗi siêu thị tiện lợi.
  2. Tủ trữ vaccine, mẫu sinh học âm sâu trong y tế.
  3. Kho lạnh trữ đông thủy hải sản ven biển tại vùng khí hậu nhiệt đới.

Kết luận

Đề tài nghiên cứu "Tính toán lý thuyết và thực nghiệm hệ thống lạnh ghép tầng sử dụng môi chất CO2 và R32" đã chứng minh tính ưu việt vượt trội của việc kết hợp môi chất tự nhiên $CO_2$ với môi chất có $\text{GWP}$ thấp $R32$. Nghiên cứu đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu từ tính toán nhiệt động, lựa chọn - thiết kế thiết bị chính xác đến kiểm chứng thực nghiệm với độ sai lệch khoa học rất thấp ($<5%$).

Hệ thống ghép tầng $CO_2/R32$ không chỉ giải quyết triệt để bài toán hiệu suất lạnh tại vùng khí hậu nhiệt đới mà còn là bước tiến vững chắc về công nghệ nhằm loại bỏ môi chất gây hại cho tầng khí quyển. Các doanh nghiệp sản xuất thiết bị lạnh và chuỗi cung ứng logistics được khuyến khích đẩy mạnh hợp tác chuyển giao công nghệ, tiến tới thương mại hóa các dòng sản phẩm làm lạnh xanh, đóng góp thiết thực cho mục tiêu phát triển bền vững toàn cầu.