制冷剂

制冷剂（coldstore）又称制冷剂或雪籽，是各种热机中用来实现能量转换的介质。这些物质经历可逆的相变过程（如气-液相变）增强动力，如蒸汽机中的蒸汽和冰箱中的制冷剂。正常蒸汽机工作时，蒸汽的热能被释放出来，转化为机械能，产生动力；冰箱中的制冷剂用于将热量从低温区转移到高温区。

早在古代，人们习惯储存天然冰、水的蒸发效应和其他制冷方法。直到1718世纪，世界各国的许多研究者才开始研究现代意义上的制冷剂。自19世纪发现和制造以来，制冷剂已从不稳定的无氟制冷剂发展到今天的 稳定、高效性、R290等环保制冷剂阶段。目前，全球仍在致力于开发更高效更环保的制冷剂。

制冷剂主要分为无机复合制冷剂和混合制冷剂。制冷剂包括低标准沸点、较高的传热系数、在最高工作温度下，工质不分解等许多特性。制冷剂广泛应用于汽车空调系统、商业和工业制冷系统、食品储存和保鲜等。但是它的不合理使用也会导致全球变暖、臭氧层空洞等全球性问题很多，正确使用制冷剂是全世界关注的重大问题。

制冷剂是在制冷机中完成热力循环的工作介质。它在低温下吸收被冷却物体的热量，然后将其转移到温度较高的冷却水或空气中。

制冷剂的工作原理遵循卡诺循环理论

1、等温膨胀（这一项是制冷剂从环境中吸收热量，这通常发生在系统的蒸发器中）

2、绝热膨胀（制冷系统确实对环境起作用，这通常发生在系统的冷凝器中）

3、等温压缩（制冷剂将热量释放到环境中，这通常发生在系统的压缩机中）

4、绝热压缩（一般发生在系统的节流阀上，制冷系统确实对环境有作用）如此循环往复，进而达到制冷效果。

物理性质

临界温度高于冷凝温度、对应于冷凝温度的饱和压力不应过高、标准沸点较低、流体比热容小、制冷剂的低绝热指数、单位体积热容量大等。同时，它还应该具有高的传热系数、较低的粘度、低密度和良好的电绝缘性。

制冷剂和润滑油具有良好的互溶性。润滑油可以提供润滑功能、传热和冷却效率、密封性能等与润滑油的互溶性可以增加它们在制冷系统中的接触面积，提高传热效率，确保制冷系统的高效运行。

化学性质

工作介质在高温下具有良好的化学稳定性，这保证了工作介质在最高工作温度下不会分解。

其他性质

同时要考虑经济效益，原材料要经济易得。同时，它尽可能地环保。

制冷剂在工作温度范围内不会燃烧、不爆炸。必须使用某些易燃材料、当制冷剂具有爆炸性时，必须有防火措施、防爆的安全措施。

制冷剂无毒或低毒，具有较好的相对安全性。

食物储存和保存

制冷剂的商业应用主要针对易腐食品(如鱼、肉、蛋、蔬菜、水果等)进行冷加工、冷藏和冷藏运输，以减少食品在生产和配送过程中的损耗，并确保每个季节在市场上的合理销售。现代食品工业已经形成了易腐食品从生产到销售的完整冷链。所使用的制冷装置具有冷冻设备、冷库、冷藏列车、冷藏船、冷藏车和集装箱，以及用于食品零售的商用冰箱、冰箱和消费及电子产品家用冰箱等，此类设备应使用制冷剂。

人工环境方面

空调中制冷剂应用的一大领域可分为舒适空调和过程空调舒适空调是用来满足人们 过程空调用于满足生产过程或设备的需要。

在工艺空调方面，工业生产中的精密机械仪器制造精密计量间等都需要高精度的恒温恒湿；电子行业需要高洁净度的空调；纺织工业需要空调来保证湿度，这些都是制冷剂的应用领域。

工业生产、军事及航天方面

在机械制造中，钢的低温处理将金相组织中的奥氏体转变为马氏体并改善钢的性能。

在钢铁和铸造行业，采用冷冻除湿送风技术，空气先经制冷机除湿，再送入高炉或冲天炉，以保证冶炼和铸造质量。

在化学工业中，用于气体液化气体混合物分离盐结晶润滑油脱脂和一些化学反应过程的冷却、吸收反应热并控制反应速度。

此外，石油裂解、合成橡胶、合成树脂、化肥、天然气液化、储存和运输需要制冷剂。

其他方面

在核工业中，制冷剂用于控制核反应堆的反应速度并吸收核反应过程中释放的热量。在航空航天和国防工业中，航空仪器、火箭、导弹中的控制仪表以及航空发动机都需要用制冷剂模拟高温和低温条件进行性能实验。寒冷地区使用的汽车、拖拉机、坦克、常规武器、铁路车辆、工程机械等，还需要通过制冷剂模拟寒冷天气条件进行实验。

温室效应

太阳表面发出的电磁波长很短， 称为太阳短波辐射。地面接收太阳短波辐射后，也辐射电磁波降温地球发出的辐射称为地面长波辐射。

短波辐射和长波辐射在穿过地球时会遇到不同的体验 美国的大气： 的大气层几乎不吸收太阳短波辐射，而 强烈吸收地面长波辐射。在大气吸收地面长波辐射的同时， 自身辐射出波长更长的长波辐射，最终达到地球的辐射平衡。

大部分制冷剂会吸收一定的长波辐射，然后以长波辐射的形式返回地球，导致对流层温度升高，可能导致全球气候变化海平面上升等全球性问题。

臭氧空洞 

臭氧层空洞指的是地球臭氧层的面积美国的大气层稀薄或被破坏。臭氧层位于地球的平流层它主要吸收来自太阳的紫外线辐射（UV-B和UV-C）的重要作用。

制冷剂

臭氧分子由三个氧原子组成（O3）在大气中，它以相对高浓度的臭氧分子形成的臭氧层形式存在，可以吸收和过滤掉大部分对生物和环境有害的紫外线辐射。

然而，构成制冷剂的物质，尤其是含氯氟烃，（CFCs）和卤代烃（HCFCs）它对臭氧层的稳定性具有破坏性影响。这些化学物质在高空会分解，释放出氯原子或溴原子，可以催化破坏臭氧分子。一旦臭氧分子被破坏，就会导致臭氧层变薄或破坏，形成臭氧空洞。

由于制冷剂导致臭氧层中臭氧减少，照射在地面上的阳光紫外线增强，对生物细胞有很强的杀伤作用，对人体有害、对生态造成了许多负面影响。