制冷劑

制冷劑（coldstore）又稱制冷劑或雪籽，是各種熱機中用來實現能量轉換的介質。這些物質經歷可逆的相變過程（如氣-液相變）增強動力，如蒸汽機中的蒸汽和冰箱中的制冷劑。正常蒸汽機工作時，蒸汽的熱能被釋放出來，轉化為機械能，產生動力；冰箱中的制冷劑用于將熱量從低溫區轉移到高溫區。

早在古代，人們習慣儲存天然冰、水的蒸發效應和其他制冷方法。直到1718世紀，世界各國的許多研究者才開始研究現代意義上的制冷劑。自19世紀發現和制造以來，制冷劑已從不穩定的無氟制冷劑發展到今天的 穩定、高效性、R290等環保制冷劑階段。目前，全球仍在致力于開發更高效更環保的制冷劑。

制冷劑主要分為無機復合制冷劑和混合制冷劑。制冷劑包括低標準沸點、較高的傳熱系數、在最高工作溫度下，工質不分解等許多特性。制冷劑廣泛應用于汽車空調系統、商業和工業制冷系統、食品儲存和保鮮等。但是它的不合理使用也會導致全球變暖、臭氧層空洞等全球性問題很多，正確使用制冷劑是全世界關注的重大問題。

制冷劑是在制冷機中完成熱力循環的工作介質。它在低溫下吸收被冷卻物體的熱量，然后將其轉移到溫度較高的冷卻水或空氣中。

制冷劑的工作原理遵循卡諾循環理論

1、等溫膨脹（這一項是制冷劑從環境中吸收熱量，這通常發生在系統的蒸發器中）

2、絕熱膨脹（制冷系統確實對環境起作用，這通常發生在系統的冷凝器中）

3、等溫壓縮（制冷劑將熱量釋放到環境中，這通常發生在系統的壓縮機中）

4、絕熱壓縮（一般發生在系統的節流閥上，制冷系統確實對環境有作用）如此循環往復，進而達到制冷效果。

物理性質

臨界溫度高于冷凝溫度、對應于冷凝溫度的飽和壓力不應過高、標準沸點較低、流體比熱容小、制冷劑的低絕熱指數、單位體積熱容量大等。同時，它還應該具有高的傳熱系數、較低的粘度、低密度和良好的電絕緣性。

制冷劑和潤滑油具有良好的互溶性。潤滑油可以提供潤滑功能、傳熱和冷卻效率、密封性能等與潤滑油的互溶性可以增加它們在制冷系統中的接觸面積，提高傳熱效率，確保制冷系統的高效運行。

化學性質

工作介質在高溫下具有良好的化學穩定性，這保證了工作介質在最高工作溫度下不會分解。

其他性質

同時要考慮經濟效益，原材料要經濟易得。同時，它盡可能地環保。

制冷劑在工作溫度范圍內不會燃燒、不爆炸。必須使用某些易燃材料、當制冷劑具有爆炸性時，必須有防火措施、防爆的安全措施。

制冷劑無毒或低毒，具有較好的相對安全性。

食物儲存和保存

制冷劑的商業應用主要針對易腐食品(如魚、肉、蛋、蔬菜、水果等)進行冷加工、冷藏和冷藏運輸，以減少食品在生產和配送過程中的損耗，并確保每個季節在市場上的合理銷售。現代食品工業已經形成了易腐食品從生產到銷售的完整冷鏈。所使用的制冷裝置具有冷凍設備、冷庫、冷藏列車、冷藏船、冷藏車和集裝箱，以及用于食品零售的商用冰箱、冰箱和消費及電子產品家用冰箱等，此類設備應使用制冷劑。

人工環境方面

空調中制冷劑應用的一大領域可分為舒適空調和過程空調舒適空調是用來滿足人們 過程空調用于滿足生產過程或設備的需要。

在工藝空調方面，工業生產中的精密機械儀器制造精密計量間等都需要高精度的恒溫恒濕；電子行業需要高潔凈度的空調；紡織工業需要空調來保證濕度，這些都是制冷劑的應用領域。

工業生產、軍事及航天方面

在機械制造中，鋼的低溫處理將金相組織中的奧氏體轉變為馬氏體并改善鋼的性能。

在鋼鐵和鑄造行業，采用冷凍除濕送風技術，空氣先經制冷機除濕，再送入高爐或沖天爐，以保證冶煉和鑄造質量。

在化學工業中，用于氣體液化氣體混合物分離鹽結晶潤滑油脫脂和一些化學反應過程的冷卻、吸收反應熱并控制反應速度。

此外，石油裂解、合成橡膠、合成樹脂、化肥、天然氣液化、儲存和運輸需要制冷劑。

其他方面

在核工業中，制冷劑用于控制核反應堆的反應速度并吸收核反應過程中釋放的熱量。在航空航天和國防工業中，航空儀器、火箭、導彈中的控制儀表以及航空發動機都需要用制冷劑模擬高溫和低溫條件進行性能實驗。寒冷地區使用的汽車、拖拉機、坦克、常規武器、鐵路車輛、工程機械等，還需要通過制冷劑模擬寒冷天氣條件進行實驗。

溫室效應

太陽表面發出的電磁波長很短， 稱為太陽短波輻射。地面接收太陽短波輻射后，也輻射電磁波降溫地球發出的輻射稱為地面長波輻射。

短波輻射和長波輻射在穿過地球時會遇到不同的體驗 美國的大氣： 的大氣層幾乎不吸收太陽短波輻射，而 強烈吸收地面長波輻射。在大氣吸收地面長波輻射的同時， 自身輻射出波長更長的長波輻射，最終達到地球的輻射平衡。

大部分制冷劑會吸收一定的長波輻射，然后以長波輻射的形式返回地球，導致對流層溫度升高，可能導致全球氣候變化海平面上升等全球性問題。

臭氧空洞 

臭氧層空洞指的是地球臭氧層的面積美國的大氣層稀薄或被破壞。臭氧層位于地球的平流層它主要吸收來自太陽的紫外線輻射（UV-B和UV-C）的重要作用。

制冷劑

臭氧分子由三個氧原子組成（O3）在大氣中，它以相對高濃度的臭氧分子形成的臭氧層形式存在，可以吸收和過濾掉大部分對生物和環境有害的紫外線輻射。

然而，構成制冷劑的物質，尤其是含氯氟烴，（CFCs）和鹵代烴（HCFCs）它對臭氧層的穩定性具有破壞性影響。這些化學物質在高空會分解，釋放出氯原子或溴原子，可以催化破壞臭氧分子。一旦臭氧分子被破壞，就會導致臭氧層變薄或破壞，形成臭氧空洞。

由于制冷劑導致臭氧層中臭氧減少，照射在地面上的陽光紫外線增強，對生物細胞有很強的殺傷作用，對人體有害、對生態造成了許多負面影響。