1. Применение в автомобильных системах кондиционирования: В этом случае система кондиционирования работает в транс-критических условиях с высоким рабочим давлением, но низким коэффициентом сжатия, что обеспечивает высокую эффективность компрессора. Отличные теплопередающие и термодинамические свойства сверхкритического флюида делают его эффективным теплообменником, что повышает энергоэффективность системы кондиционирования воздуха, позволяя конкурировать с традиционными хладагентами (такими как R12, R22) и другими альтернативами (R134a, R410A). В развитии электромобилей особенности тепловых насосов на основе CO2 могут решить проблему недостаточного обогрева салона зимой. Многочисленные эксперименты показывают, что транс-критический цикл CO2 для автомобильных систем кондиционирования обладает не только экологическими преимуществами, но и высокой системной эффективностью.
2. Применение в различных тепловых насосах, особенно в водонагревателях: В этих условиях система теплового насоса также работает в транс-критических условиях, сохраняются преимущества компрессора и теплообменника. Наиболее важное изменение в охладителе газа состоит в том, что CO2 идеально подходит для нагрева воды, что делает тепловой насос более эффективным и конкурентоспособным по сравнению с традиционными хладагентами (R134a, R410A). Исследование тепловых насосов на основе CO2 позволяет не только снизить выбросы CO2, но и обеспечить высокую производительность теплового насоса, что открывает широкие перспективы его применения и развития.
3. Применение в каскадных системах охлаждения: В этом случае CO2 используется в качестве хладагента для низкотемпературного охлаждения, а для высоких температур используется NH3 или R290. По сравнению с другими криогенными хладагентами, даже при низких температурах CO2 обладает очень низкой вязкостью, хорошими теплопередающими свойствами и значительной охлаждающей способностью.

На данный момент в Китае каскадные системы охлаждения NH3/CO2, где NH3 используется в качестве хладагента, а CO2 в качестве охладителя, широко применяются в логистике, переработке птицы, производстве льда, подготовке ингредиентов и переработке водных продуктов.