碳氢化合物制冷剂主要用在石油和化工部门制取低温，如甲烷（CH4，R50）、乙烷（C2H6，R170）、乙烯（C2H4，R1150）、丙烯（C3H6，R1270）等。
多元混合溶液又称混合制冷剂，是由两种或两种以上的氟利昂组成的混合物。混合制冷剂有共沸溶液和非共沸溶液之分。共沸溶液的特点是在固定压力下的蒸发温度或冷凝温度保持不变，且其气相和液相的组分保持不变，常见共沸溶液有R500、R502等；非共沸溶液在固定压力下不能保持蒸发温度或冷凝温度恒定，且在饱和状态下气液两相的组成也不相同，常见非共沸溶液有R407c、R410a等。
（2）按照标准沸点ts和冷凝压力pk分类
按照制冷剂在常压下标准沸点ts和冷凝压力pk的高低可分成三类：低压高温制冷剂、中压中温制冷剂、高压低温制冷剂。
低压高温制冷剂的沸点ts高于0℃，冷凝压力pk≤0.2～0.3MPa，如R11、R21等。适用于空调系统中的离心式压缩机。
中压中温制冷剂的沸点ts低于0℃而高于－70℃，冷凝压力pk≤1.5～2.0MPa，如R717、R502、R12、R22等。广泛应用于电冰箱、空调器中的单级蒸气压缩式制冷机。
高压低温制冷剂的沸点ts低于－70℃，冷凝压力pk＝2.0～4.0MPa。适用于－70℃以下的制冷装置和复叠式制冷设备的低温部分。
2.常用制冷剂的主要特性
（1）氨
氨的汽化潜热大，工作压力适中，传热性能好，流动阻力小，吸水性强，几乎不溶于油，价格低廉，来源充足，是应用较为广泛的中温中压制冷剂。但氨有强烈的刺激性臭味，对铜及铜合金的腐蚀性强，空气中含氨量高时遇火会燃烧爆炸。因此，目前多在一些工业制冷设备的活塞式制冷压缩机中采用。
（2）氟利昂
在各类制冷剂中，由于氟利昂具有许多优点而得到了广泛应用。氟利昂是用氟、氯、溴等部分或全部取代饱和碳氢化合物中的氢而生成新化合物的总称，其中不含氢的氟利昂称作氟化碳，写成CFC；含氢的氟利昂称作氢氯氟化碳，写成HCFC；不含氟的氟利昂称作氢氟化碳，写成HFC。
氟利昂作为制冷剂中的一个大家族，它们的共同特性是化学性质稳定、不燃烧、不爆炸、对金属不腐蚀，从一般意义上说无毒，对人体无害，但渗透性强、易泄漏、密度大、流动性差，价格也较高。氟利昂不溶于水，因此要求制冷系统保持干燥，如规定R22、R12的含水量不超过0.0025%。各种氟利昂的临界参数、凝固温度及饱和蒸气压力等各不相同，可根据不同工作温度合理选择，以满足不同使用要求。目前，中、小型活塞式制冷压缩机、空调机用的螺杆式和离心式制冷机、低温制冷装置及一些特殊制冷装置几乎都采用氟利昂作制冷剂，可见其应用之广泛。
常用制冷剂的物性参数可通过查阅相关专业书籍获得。
3.制冷剂的替换问题
（1）CFCs的限制和禁止使用
近十几年的研究证明，CFCs（即CFC类物质）对大气中臭氧和地球高空的臭氧层有严重的破坏作用，会导致太阳对地球表面的紫外线辐射强度增加，破坏人体免疫系统，其危害程度可用大气臭氧层损耗潜能值（Ozone Depletion Potential，ODP）表示。同时，CFCs在大气中能稳定吸收太阳热，会导致大气温度升高，加剧温室效应，其危害程度可用温室效应潜能值（Globle Warming Potential，GWP）表示。因此，减少和禁止CFCs的使用和生产，已成为国际杜会环境保护的紧迫任务。根据1987年通过的《关于消耗臭氧层物质蒙特利尔议定书》和其他有关国际协议，规定发达国家在1995年停止生产和禁止使用公害物质CFCs，在2030年停用过渡性物质CFCs，而对发展中国家允许延期10年再禁用。
（2）CFCs替代问题
对于CFCs的替代和减少其对大气臭氧层的破坏，目前主要有短期、中期和长期三种解决办法。
短期：减少CFCs排放量，强化设备密封措施，研制CFCs回收装置，逐年减少CFCs的生产和使用。
中期：采用低公害的HCFCs物质，如R22、R142b、R123等纯制冷剂或由其组成的非共沸混合制冷剂，作为过渡性替代物替代CFCs的使用，直至最终禁止使用。
长期：使用ODP为零，且GWP值相对很小的物质作为制冷剂，从根本上解决消耗臭氧层物质问题。目前的研究方向包括：纯工质替代研究，即重新评价氨、烷烃类等自然物质（亦称绿色制冷剂）的作用，扩大其应用，如R290、R600a等，及研制并应用HFC类氟利昂制冷剂，如R134a、R152a等；混合制冷剂的替代研究，即研制和扩大R400类非共沸混合制冷剂、R500类共沸混合制冷剂的应用，如R401a，R407c、R410a、R509a等。
2.4.4载冷剂
载冷剂又称冷媒。在间接制冷系统中，载冷剂作为一种中间介质，把被冷却物体（或空间）的热量传递给制冷剂，起着媒介的作用。
载冷剂先在制冷蒸发器处被冷却，获得冷量，然后被泵输送到需要冷量的各个地方，吸收热量之后又回到蒸发器再被冷却。如此循环往复，以达到连续供冷的目的。正是因为载冷剂的这个作用，使得制冷剂能够在一个较小的制冷系统内循环，制冷设备也随之更集中，体积更小，从而减小了制冷管路的容积，节省了制冷剂。
用来做载冷剂的物质，一般热容量都比较大，使被冷却物体（或空间）的温度容易保持恒定。由于载冷剂输送冷量的作用，在制冷设备的安装上，可以使被冷却空间远离制冷源，这在使用有毒制冷剂如氨的系统中尤为重要。它可以使被冷却的物质如食品避免与氨的接触，从而保证了安全和卫生。同样，载冷剂也为冷量的控制和分配提供了方便，如大容量、集中供冷的装置都采用载冷剂。
1.对载冷剂的要求
对制冷剂要求：无毒，对人体无刺激性，不污染环境；化学稳定性好，对金属腐蚀性小，不易燃烧，无爆炸危险；比热大，黏度小，密度小，传热性能好；在使用温度范围内呈液态，凝固点低，沸点高；价格便宜，便于获得。
2.常用载冷剂
用作载冷剂的物质有几十种，但在空调系统或集中供冷装置中常用的有水和盐水。
空调中水是最好的载冷剂。水的比热大，对流传热性能好，对金属等制冷设备的腐蚀性小，且价格低廉，易于获得。因此，广泛应用在载冷温度0℃以上的场合。
盐水多用在工作温度0℃以下的场合。密度和比热都比较大，常用的盐水溶液是氯化钠（NaCl）和氯化钙（CaCl2）。盐水用作载冷剂是因为它们有较低的凝固温度，适于在中、低温制冷装置中使用，如肉类冷却和鱼类冻结等。盐水载冷剂对金属有较强的腐蚀作用，所以在其制冷装置中多采用闭式盐水循环系统，减少盐水与空气的接触，在配制盐水溶液时，对浓度的要求比较严格。
2.4.5冷冻机油
冷冻机油就是制冷压缩机中使用的润滑油，它是压缩机能够长期高速有效运行的关键。
在压缩机中，冷冻机油形成的油膜使活塞环和气缸之间分隔开来，减小了两者之间的摩擦，从而降低了热功损耗。不仅如此，它还适应制冷系统的特殊要求，能够耐低温而不凝固。因此，冷冻机油是制冷系统专用的一种润滑油，绝不能用通用机油来替代。
1.冷冻机油的功能
冷冻机油的功能主要有：润滑相互摩擦的零件表面，减少零件的磨损；冷却摩擦零件，降低压缩机的功耗；以润滑油密封摩擦面间隙，阻挡制冷剂的泄漏；利用润滑系统的油压控制卸载机构。
2.冷冻机油的特性要求
（1）化学稳定性要好
在低温状态下，黏度、密度及其他性能不应改变，与制冷机不起化学反应，不得造成电气绝缘性能的下降。
（2）热稳定性要好
高温条件下不碳化，并且闪发点越高越好，要有良好的抗氧化稳定性。同时低温状态下不固化，具有良好的低温流动性。
（3）黏度性能适中
黏度小，则摩擦面之间不能建立起正常的油膜厚度，容易发生气缸拉毛、抱轴等故障。黏度大，则会增加单位制冷量的热功耗，使压缩机的摩擦功率增大，启动功率也增大。另外，黏度过大或过小都会引起气缸温升过高、排气温度过高，从而影响压缩机的正常运行。所以，润滑油的黏度是冷冻机油的一个重要性能指标。
3.常用冷冻机油
目前，制冷机普遍采用的国产冷冻机油有13号、18号和25号3种。
13号冷冻机油主要用于氨制冷压缩机和其他转速低、负荷小的活塞式制冷压缩机。18号冷冻机油的主要指标比其他牌号的冷冻机油要高，主要用于对冷冻机油要求较高的R12制冷压缩机，对其他制冷机的压缩机也适用。R22制冷压缩机多选用25号冷冻机油。
2.4.6湿空气
智能建筑内的暖通空调设备是最主要的建筑设备之一，其主要任务就是使被调节空间的空气保持一定的温度、湿度、流动速度及洁净度、新鲜度。为此，首先要全面了解空气的性质。
1.基本概念
（1）湿空气
自然界的空气主要是由干空气和水蒸气组成的，人们称之为湿空气。干空气按重量比是由75.55%的氮（N2）、23.1%的氧（O2）、0.05%的二氧化碳（CO2）和1.3%的其他稀有气体所组成。另外空气中还含有不同程度的灰尘、微生物和其他气体杂质。可以说湿空气是人们生活的真实空气环境，而空调主要是解决空气的温度和湿度问题。
在湿空气中水蒸气的含量虽少，但其变化却对空气环境的干燥和潮湿程度产生重要影响，且使湿空气的物理性质随之改变。因此，研究湿空气中水蒸气的含量在空气调节中占有重要地位。
（2）饱和空气
在一定温度下，空气只能容纳一定数量的水蒸气，超过这一数量后，多余的水蒸气就会凝结为水从空气中析出来。因此，在某一温度下，一定量空气中所含水蒸气量达到最大值时，这时的湿空气称为饱和空气，对应的状态称为饱和状态。饱和状态下空气的温度称为饱和温度；饱和状态下湿空气中水蒸气的分压力达到当时温度所对应的饱和压力。湿空气容纳水蒸气量的限度与温度有关，温度越高，空气能容纳的水蒸气量也越大。
2.湿空气热力状态参数
（1）干球温度和湿球温度
前文已述及温度是表示空气冷热程度的指标，它反映了空气分子热运动的剧烈程度。在空气调节的过程中，温度是衡量空气环境对人体和生产是否合适的一个重要参数。
空调的温度通常是用干球温度（t）和湿球温度（ts）来表示的。
干湿球温度计是由两支棒状的温度计所组成。用两只相同的温度计，一只是直接测量空气，这称为干球温度计，所测得的是干球温度；另一只是在温度计的感温包上包上湿布，这称为湿球温度计，所测得的是湿球温度。由于湿空气在未达到饱和之前，湿布上的水分就会蒸发，吸收了一部分汽化潜热，所以湿球温度计上的读数总要低些。空气的相对湿度愈小，湿球上的水分蒸发得就愈快，湿球温度降低的幅度就愈大。比较这两个温度值，便可计算出相对湿度。
湿球温度实际上是在一定的大气压力下，保持空气的焓值不变，冷却空气达到饱和状态时所对应的温度。（焓的概念在本节的后文将有详细叙述。）
（2）压力
①大气压力。环绕地球的空气层对单位地球表面积形成的压力称为大气压力（或湿空气总压力）。大气压力通常用B表示。在空调系统中，空气压力是用仪表测定的，但仪表上指示的压力称为工作压力（俗称表压）工作压力不是空气的绝对压力，而是与当地大气压的差值，即为相对压力。其相互关系为：
绝对压力＝当地大气压＋工作压力
②水蒸气分压力。任何气体分子，由于不停地热运动的结果，使它们都具有一定的压力，水蒸气当然也不例外。不过空气中的水蒸气是和干空气同时存在的，这时两种气体各有自己的压力，称之为分压力，而且两者之和应该是空气的总压力，即：
B＝pg＋pc
式中B——湿空气的总压力，一般即大气压力，kPa；pg——干空气的分压力，kPa；pc——水蒸气的分压力，kPa。
水蒸气分压力的大小反映了水蒸气的多少，是空气湿度的一个指标。此外，空气的加湿、干燥处理过程是水分蒸发到空气中去或水蒸气从空气中冷凝出来的交换过程。这种交换和空气中的水蒸气分压力相关。
（3）湿度
人体所感觉的冷热程度，不仅与空气温度的高低有关，而且还与空气中水蒸气的多少有关，即与湿度有关。空气中的湿度有以下几种表示方法：
①绝对湿度。1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为空气的绝对湿度。空气的绝对湿度只能说明，在某一温度下，1m3空气中所含水蒸气的实际质量，不能准确说明空气的干湿程度。
②含湿量。空气中水蒸气的量是经常变化的，而绝对湿度随着温度和水蒸气分压力的变化而变化，但干空气一般是不变的。所以取1kg干空气作为衡量的基准。把1kg干空气所含的水蒸气质量（由于数量不大，一般用g来衡量）称为空气的含湿量，用d表示，单位为：g/（kg·干空气）。
