制冷剂又叫做雪种、冷媒,是各种热机中用来完成能量转化的媒介物质。这些物质普通以可逆的相变(如气-液相变)来增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷机中的雪种等等。普通的蒸汽机在工作时,将蒸汽的热能释放出来,转化为机械能以产生原动力;而制冷机的雪种则用来将低温处的热量传动到高温处。
传统工业及生活中较常见的工作介质是局部卤代烃(特别是氯氟烃),但由于它们会形成臭氧层空泛而逐步被淘汰。其他应用较广的工作介质有氨气、二氧化硫和非卤代烃(例如甲烷)。
工作原理
制冷机中完成热力循环的工作流体。它在较低的温度下吸收被冷却物体的热量,然后在较高的温度下将其传递给冷却水或空气。在蒸汽压缩式冰箱中,使用在正常或更低温度下可以液化的制冷剂作为制冷剂,如氟利昂(氟、氯、溴饱和烃的衍生物)、共沸混合物(由两种共沸溶液与氟利昂按一定比例混合而成)、碳氢化合物(丙烷、乙烯等)、氨等。在气体压缩式制冷机中,使用空气、氢气、氦气等气体制冷剂,这些气体在制冷循环中始终处于气态。
在吸收式制冷机中,使用由吸收剂和制冷剂组成的二元溶液作为工作物质,如氨和水、溴化锂(分子式:LiBr。白色立方晶体或颗粒状粉末,易溶于水)和水等。蒸发式径向制冷机使用水作为制冷剂。制冷剂的主要技术指标有饱和蒸气压、比热、粘度、导热系数、表面张力等。1960年以后,人们对非共沸混合物的应用进行了大量的实验研究,并将其应用于天然气的液化和分离。非共沸混合工质单级压缩的应用,可以获得很低的蒸发温度,并可以提高制冷量,降低功耗。其性能直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性和运行管理,因此对制冷剂性能的了解不容忽视。