刘小丹

摘要：本文主要介绍了制冷技术、制冷剂的发展，同时对现代几种新型制冷技术进行简单描述。

关键词：制冷技术；制冷剂；节能

1.引言

目前，制冷技术对生产生活产生了巨大的影响。食品的冷加工及冷贮藏，材料以及农作物种子的低温处理等方面都运用到了制冷技術。

2.制冷技术的发展

制冷技术发展分为三个发展阶段。第一阶段主要是采取NH3、HCS、CO2、空气等自然物质作为制冷剂。氟里昂的使用，使制冷技术的发展进入了第二阶段，而且极大的促进了制冷和空调技术的发展。但科学研究表明，用于冰箱和空调制冷的氟里昂对臭氧层的破坏作用极大，会使气候和生态环境发生改变，对人体健康造成重大损害。因此，1990年通过大气臭氧层保护的重要文件《蒙特利尔议定书》伦敦修正案，对氟利昂类物质进行控制，因此，从1990年到现在为制冷技术的第三阶段。

3.制冷剂的发展

制冷剂经历了从自然物质到人工合成物质再到自然物质两个阶段。早期的制冷剂是乙醚、氨等自然界中容易获得或制取的物质。随后氟利昂制冷剂出现，其良好的热力性能使其迅速得到推广使用。1929年美国通用公司合成出R12，以后很快出现了R11、R22等称为氟利昂的系列卤代烃化合物，因其优良的热力学特性，无毒，不燃烧，极其稳定等性质，被大量生产和使用。

4.制冷技术的发展趋势

目前，随着建设环境友好型社会的提倡，太阳能等可再生能源的应用也在不断提高。研制和发展对臭氧层无损耗、无温室效应而且节能环保的制冷技术将是制冷领域研究的重要课题。

4.1太阳能制冷

太阳能制冷主要有吸收式、吸附式、喷射式和光伏等制冷类型。太阳能吸收式制冷是用太阳能集热器收集太阳能来驱动吸收式制冷系统，利用储存液态冷剂的相变潜热来储存能量，利用其在低压低温下气化而制冷，目前为止示范应用最多的太阳能空调方式。多为溴化锂—水系统，也有的采用氨—水系统。太阳能吸附式制冷主要是将收式制冷相结合的一种蒸发制冷，以太阳能为热源，采用的工质对通常为活性碳—甲醇、分子筛—水、硅胶—水及氯化钙一氨等，可利用太阳能集热器将吸附床加热后用于脱附制冷剂，通过加热脱附，冷凝，吸附，蒸发等几个环节实现制冷。太阳能喷射式制冷是通过太阳能集热器加热使低沸点工质变为高压蒸汽，通过喷管时因流出速度高、压力低，在吸入室周围吸引蒸发器内生成的低压蒸汽进入混合室，同时制冷剂任蒸发器中汽化而达到制冷效果。太阳能半导体制冷系统由太阳能光电转换器（太阳能电池）、数控匹配器、储能设备（蓄电池）和半导体制冷装置四部分组成。太阳能光电转换器输出直流电，一部分直接供给半导体制冷装置进行制冷运行，另一部分则进入储能设备储存，以供阴天或晚上使用，保证系统可以全天候正常运行。目前，随着太阳能电池和热电材料的推广使用，太阳能半导体制冷系统将得到广泛应用。

4.2磁制冷

磁制冷技术是一种热效率高而且节能环保的制冷技术。其利用磁热效应制冷，磁制冷工质在等温磁化时向外界放出热量，而绝热去磁时从外界吸收热量。磁制冷采用磁性物质作为制冷工质，不会导致温室效应的产生，解决了重要的环境问题。并且其应用范围广，在低温及高温领域都有广泛的应用前景，其众多优点也使其在未来的太空开发和民用需要方面有着巨大的应用前景。

4.3热声制冷

科学技术的发展创新使热声制冷技术出现。它的最大特点就是用惰性气体或其混合物作为工质，其基本机构简单可靠，而且制冷剂不会对环境造成污染，同时其材料要求低，在很大程度上节约了成本。热声制冷技术主要通过热声效应来完成工作，在声波稠密和稀疏之间完成热量的加热和排出。毫无疑问，将简单、环保、节能高效的能源与热声技术充分结合，将会在很大程度上推动制冷技术的发展。

5.结束语

随着全球人口的增长，环境不断恶劣，保护环境和和节约资源成为当今世界的一大主题。而制冷，作为人类生产生活不可或缺的一部分，面临的最重要问题就是要不断提高其环保和节能性能。因此新型环保节能制冷技术的研究发展将会是目前制冷技术领域的重点。（作者单位：南京农业大学工学院）

参考文献：

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