概念簡介
製冷劑
制冷機中完成製冷的工質。它在低溫下吸取被冷卻物體的熱量，然後在較高溫度下轉移給冷卻水或空氣。在蒸氣壓縮式制冷機中，使用在常溫或較低溫度下能液化的工質為製冷劑，如氟利昂（飽和碳氫化合物的氟、氯、溴衍生物），共沸混合工質（由兩種氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液）、碳氫化合物（丙烷、乙烯等）、氨等；在氣體壓縮式制冷機中，使用氣體製冷劑，如空氣、氫氣、氦氣等，這些氣體在製冷循環中始終為氣態；在吸收式制冷機中，使用由吸收劑和製冷劑組成的二元溶液作為工質，如氨和水、溴化鋰 （分子式：LiBr。白色立方晶繫結晶或粒狀粉末，極易溶於水）和水等；蒸汽噴射式制冷機用水作為製冷劑。製冷劑的主要技術指標有飽和蒸氣壓強、比熱、粘度、導熱係數、表面張力等。1960年以後，人們對非共沸混合工質的套用進行了大量的試驗研究，並已將其用於天然氣的液化和分離等方面。套用非共沸混合工質單級壓縮可得到很低的蒸發溫度，且可增加製冷量，減少功耗。 它的性質直接關係到製冷裝置的製冷效果、經濟性、安全性及運行管理，因而對製冷劑性質要求的了解是不容忽視的。
早期概況
1805年埃文斯（O.Evans)原創作地提出了在封閉循環中使用揮發性流體的思路，用以將水冷凍成冰。他描述了這種系統，在真空下將乙醚蒸發，並將蒸汽泵到水冷式換熱器，冷凝後再次使用。1834年帕金斯第一次開發了蒸汽壓縮製冷循環，並且獲得了專利。在他所設計的蒸汽壓縮製冷設備中使用製冷劑二乙醚（乙基醚）作為製冷劑。
下表列出早期用過的製冷劑
年份 雪種 化學式
19世紀30年代 橡膠餾化物
二乙醚（乙基醚） CH3-CH2-O-CH2-CH3
19世紀40年代 甲基乙醚(R-E170) CH3-O-CH3
1850 水/硫酸 H2O/H2SO4
1856 酒精 CH3-CH2-OH
1859 氨/水 NH3/H2O
1866 粗汽油
二氧化碳（R744) CO2
19世紀60年代 氨（R717） NH3
甲基胺（R630） CH3(NH2)
乙基胺（R631) CH3-CH2(NH2
1870 甲基酸鹽(R611） HCOOCH3
1875 二氧化硫R764) SO2
1878 甲基氯化物，氯甲烷（R40) CH3CI
19世紀70年代 氯乙烷（R160) CH3-CH2CI
1891 硫酸與碳氫化合物 H2SO4,C4H10,C5H12,(CH3）2CH-CH3
20世紀 溴乙烷（R160B1) CH3-CH2Br
1912 四氯化碳 CCI4
水蒸氣(R718) H2O
20世紀20年代 異丁烷（R600a) （CH3)2CH-CH3
丙烷（R290) CH3-CH2-CH3
1922 二氯乙烷異構體（R1130） CHCI=CHCI
1923 汽油 HCs
1925 三氯乙烷（R1120) CHCI=CCI2
1926 二氯甲烷（R30) CH2CI2
早期的製冷劑，幾乎多數是可燃的或有毒的，或兩者兼而有之，而且有些還有很強的腐蝕和不穩定性，或有些壓力過高，經常發生事故。
發展歷史
十九世紀中葉出現了機械製冷。雅各布.帕金斯（Jacob Perkins）在1834年建造了首台實用機器。它用乙醚作製冷劑，是一種蒸氣壓縮系統。二氧化碳(CO2) 和氨(NH3)分別在1866年和1873年首次被用作製冷劑。其他化學製品包括化學氰（石油醚和石腦油）、二氧化硫(R-764)和甲醚，曾被作為蒸氣壓縮用製冷劑。其套用限於工業過程。多數食物仍用冬天收集或工業製備的冰塊來保存。
二十世紀初，製冷系統開始作為大型建築的空氣調節手段。位於德克薩斯聖安東尼奧的梅蘭大廈是第一個全空調高層辦公樓.
1926年， 托馬斯.米奇尼（Thomas Midgely）開發了首台CFC（氯氟碳）機器，使用R-12. CFC族（氯氟碳）不可燃、無毒（和二氧化硫相比時）並且能效高。該機器於1931年開始商業生產並很快進入家用。威利斯.開利（Willis Carrier）開發了第一台商用離心式制冷機，開創了製冷和空調的紀元。
20世紀30年代，一系列鹵代烴製冷劑相繼出現，杜邦公司將其命名為氟利昂（Freon）。這些物質性能優良、無毒、不燃，能適應不同的溫度區域，顯著地改善了制冷機的性能。幾種製冷劑在空調中變得很普遍，包括CFC-11.CFC-12. CFC-113.CFC-114和HCFC-22.20世紀50年代，開始使用共沸製冷劑。60年代開始使用非共沸製冷劑。
空調工業從幼小成長為幾十億美元的產業，使用的都是以上幾種製冷劑。到1963年,這些製冷劑占到整個有機氟工業產量的98%。
到1970年代中期， 對臭氧層變薄的關注浮出水面，CFC族物質可能要承擔部分責任。這導致了1987年蒙特婁議定書的通過，議定書要求淘汰CFC和HCFC族。新的解決方案是開發HFC族，來擔當製冷劑的主要角色。HCFC族作為過渡方案繼續使用並將逐漸淘汰。
在1990年代，全球變暖對地球生命構成了新的威脅。雖然全球變暖的因素很多，但因為空調和製冷耗能巨大（美國建築物耗能約占總能耗的1/3），且許多製冷劑本身就是溫室氣體，製冷劑又被列入了討論範圍。雖然ASHRAE標準34把許多物質分類為製冷劑，但只有少部分用於商業空調。
