制冷劑

制冷劑（coldstore）又稱(chēng)制冷劑或雪籽，是各種熱機(jī)中用來(lái)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的介質(zhì)。這些物質(zhì)經(jīng)歷可逆的相變過(guò)程（如氣-液相變）增強(qiáng)動(dòng)力，如蒸汽機(jī)中的蒸汽和冰箱中的制冷劑。正常蒸汽機(jī)工作時(shí)，蒸汽的熱能被釋放出來(lái)，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，產(chǎn)生動(dòng)力；冰箱中的制冷劑用于將熱量從低溫區(qū)轉(zhuǎn)移到高溫區(qū)。

早在古代，人們習(xí)慣儲(chǔ)存天然冰、水的蒸發(fā)效應(yīng)和其他制冷方法。直到1718世紀(jì)，世界各國(guó)的許多研究者才開(kāi)始研究現(xiàn)代意義上的制冷劑。自19世紀(jì)發(fā)現(xiàn)和制造以來(lái)，制冷劑已從不穩(wěn)定的無(wú)氟制冷劑發(fā)展到今天的 穩(wěn)定、高效性、R290等環(huán)保制冷劑階段。目前，全球仍在致力于開(kāi)發(fā)更高效更環(huán)保的制冷劑。

制冷劑主要分為無(wú)機(jī)復(fù)合制冷劑和混合制冷劑。制冷劑包括低標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)、較高的傳熱系數(shù)、在最高工作溫度下，工質(zhì)不分解等許多特性。制冷劑廣泛應(yīng)用于汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)、商業(yè)和工業(yè)制冷系統(tǒng)、食品儲(chǔ)存和保鮮等。但是它的不合理使用也會(huì)導(dǎo)致全球變暖、臭氧層空洞等全球性問(wèn)題很多，正確使用制冷劑是全世界關(guān)注的重大問(wèn)題。

制冷劑是在制冷機(jī)中完成熱力循環(huán)的工作介質(zhì)。它在低溫下吸收被冷卻物體的熱量，然后將其轉(zhuǎn)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(huán)理論

1、等溫膨脹（這一項(xiàng)是制冷劑從環(huán)境中吸收熱量，這通常發(fā)生在系統(tǒng)的蒸發(fā)器中）

2、絕熱膨脹（制冷系統(tǒng)確實(shí)對(duì)環(huán)境起作用，這通常發(fā)生在系統(tǒng)的冷凝器中）

3、等溫壓縮（制冷劑將熱量釋放到環(huán)境中，這通常發(fā)生在系統(tǒng)的壓縮機(jī)中）

4、絕熱壓縮（一般發(fā)生在系統(tǒng)的節(jié)流閥上，制冷系統(tǒng)確實(shí)對(duì)環(huán)境有作用）如此循環(huán)往復(fù)，進(jìn)而達(dá)到制冷效果。

物理性質(zhì)

臨界溫度高于冷凝溫度、對(duì)應(yīng)于冷凝溫度的飽和壓力不應(yīng)過(guò)高、標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)較低、流體比熱容小、制冷劑的低絕熱指數(shù)、單位體積熱容量大等。同時(shí)，它還應(yīng)該具有高的傳熱系數(shù)、較低的粘度、低密度和良好的電絕緣性。

制冷劑和潤(rùn)滑油具有良好的互溶性。潤(rùn)滑油可以提供潤(rùn)滑功能、傳熱和冷卻效率、密封性能等與潤(rùn)滑油的互溶性可以增加它們?cè)谥评湎到y(tǒng)中的接觸面積，提高傳熱效率，確保制冷系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

化學(xué)性質(zhì)

工作介質(zhì)在高溫下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，這保證了工作介質(zhì)在最高工作溫度下不會(huì)分解。

其他性質(zhì)

同時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)效益，原材料要經(jīng)濟(jì)易得。同時(shí)，它盡可能地環(huán)保。

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

制冷劑無(wú)毒或低毒，具有較好的相對(duì)安全性。

食物儲(chǔ)存和保存

制冷劑的商業(yè)應(yīng)用主要針對(duì)易腐食品(如魚(yú)、肉、蛋、蔬菜、水果等)進(jìn)行冷加工、冷藏和冷藏運(yùn)輸，以減少食品在生產(chǎn)和配送過(guò)程中的損耗，并確保每個(gè)季節(jié)在市場(chǎng)上的合理銷(xiāo)售?，F(xiàn)代食品工業(yè)已經(jīng)形成了易腐食品從生產(chǎn)到銷(xiāo)售的完整冷鏈。所使用的制冷裝置具有冷凍設(shè)備、冷庫(kù)、冷藏列車(chē)、冷藏船、冷藏車(chē)和集裝箱，以及用于食品零售的商用冰箱、冰箱和消費(fèi)及電子產(chǎn)品家用冰箱等，此類(lèi)設(shè)備應(yīng)使用制冷劑。

人工環(huán)境方面

空調(diào)中制冷劑應(yīng)用的一大領(lǐng)域可分為舒適空調(diào)和過(guò)程空調(diào)舒適空調(diào)是用來(lái)滿足人們 過(guò)程空調(diào)用于滿足生產(chǎn)過(guò)程或設(shè)備的需要。

在工藝空調(diào)方面，工業(yè)生產(chǎn)中的精密機(jī)械儀器制造精密計(jì)量間等都需要高精度的恒溫恒濕；電子行業(yè)需要高潔凈度的空調(diào)；紡織工業(yè)需要空調(diào)來(lái)保證濕度，這些都是制冷劑的應(yīng)用領(lǐng)域。

工業(yè)生產(chǎn)、軍事及航天方面

在機(jī)械制造中，鋼的低溫處理將金相組織中的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體并改善鋼的性能。

在鋼鐵和鑄造行業(yè)，采用冷凍除濕送風(fēng)技術(shù)，空氣先經(jīng)制冷機(jī)除濕，再送入高爐或沖天爐，以保證冶煉和鑄造質(zhì)量。

在化學(xué)工業(yè)中，用于氣體液化氣體混合物分離鹽結(jié)晶潤(rùn)滑油脫脂和一些化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的冷卻、吸收反應(yīng)熱并控制反應(yīng)速度。

此外，石油裂解、合成橡膠、合成樹(shù)脂、化肥、天然氣液化、儲(chǔ)存和運(yùn)輸需要制冷劑。

其他方面

在核工業(yè)中，制冷劑用于控制核反應(yīng)堆的反應(yīng)速度并吸收核反應(yīng)過(guò)程中釋放的熱量。在航空航天和國(guó)防工業(yè)中，航空儀器、火箭、導(dǎo)彈中的控制儀表以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)都需要用制冷劑模擬高溫和低溫條件進(jìn)行性能實(shí)驗(yàn)。寒冷地區(qū)使用的汽車(chē)、拖拉機(jī)、坦克、常規(guī)武器、鐵路車(chē)輛、工程機(jī)械等，還需要通過(guò)制冷劑模擬寒冷天氣條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

溫室效應(yīng)

太陽(yáng)表面發(fā)出的電磁波長(zhǎng)很短， 稱(chēng)為太陽(yáng)短波輻射。地面接收太陽(yáng)短波輻射后，也輻射電磁波降溫地球發(fā)出的輻射稱(chēng)為地面長(zhǎng)波輻射。

短波輻射和長(zhǎng)波輻射在穿過(guò)地球時(shí)會(huì)遇到不同的體驗(yàn) 美國(guó)的大氣： 的大氣層幾乎不吸收太陽(yáng)短波輻射，而 強(qiáng)烈吸收地面長(zhǎng)波輻射。在大氣吸收地面長(zhǎng)波輻射的同時(shí)， 自身輻射出波長(zhǎng)更長(zhǎng)的長(zhǎng)波輻射，最終達(dá)到地球的輻射平衡。

大部分制冷劑會(huì)吸收一定的長(zhǎng)波輻射，然后以長(zhǎng)波輻射的形式返回地球，導(dǎo)致對(duì)流層溫度升高，可能導(dǎo)致全球氣候變化海平面上升等全球性問(wèn)題。

臭氧空洞 

臭氧層空洞指的是地球臭氧層的面積美國(guó)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(lái)自太陽(yáng)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(gè)氧原子組成（O3）在大氣中，它以相對(duì)高濃度的臭氧分子形成的臭氧層形式存在，可以吸收和過(guò)濾掉大部分對(duì)生物和環(huán)境有害的紫外線輻射。

然而，構(gòu)成制冷劑的物質(zhì)，尤其是含氯氟烴，（CFCs）和鹵代烴（HCFCs）它對(duì)臭氧層的穩(wěn)定性具有破壞性影響。這些化學(xué)物質(zhì)在高空會(huì)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(huì)導(dǎo)致臭氧層變薄或破壞，形成臭氧空洞。

由于制冷劑導(dǎo)致臭氧層中臭氧減少，照射在地面上的陽(yáng)光紫外線增強(qiáng)，對(duì)生物細(xì)胞有很強(qiáng)的殺傷作用，對(duì)人體有害、對(duì)生態(tài)造成了許多負(fù)面影響。