在上個千年結束的時候，曾排出了名目繁多的排行榜，包括一個二十世紀zui偉大發明的排行榜。與太空飛行和計算機的發明并列，制冷也進入了這個排行榜，因為如果沒有制冷，食物保存將不可能。另外，也不可能有高層建筑或現代保健設施。
韋氏詞典把制冷劑定義成“在制冷循環中使用的或像冰用于直接冷卻的一種物質”。HVAC工業的業外人士可能會把制冷劑描述成空調器中使用的某種流體。HVAC工業的許多業內人士將馬上想到CFC族物質（氯氟碳）。
以上這些定義都是對的，但制冷劑比那些物質更廣泛。水是制冷劑，在吸收式制冷機中使用。二氧化碳(CO2)和氨(NH3)作為“天然”制冷劑而為人所知。易燃物質如丙烷和異丁烷也被作為制冷劑使用。對于鹵代烴物質如CFC, HCFC 和 HFC族物質，更是受到廣泛歡迎的制冷劑。ASHRAE標準34《制冷劑命名和安全分類》列出了100多種制冷劑，盡管其中許多并不在常規商業HVAC中使用。
制冷劑是化學物質。一些物質，被認為是制冷劑（如R-141b），實際上卻廣泛應用于諸如發泡劑場合，其實很少用于冷卻場合。
制冷劑發展歷史
十九世紀中葉出現了機械制冷。雅各布.帕金斯（Jacob Perkins）在1834年建造了*實用機器。它用乙醚作制冷劑，是一種蒸氣壓縮系統。二氧化碳(CO2) 和氨(NH3)分別在1866年和1873年被用作制冷劑。其他化學制品包括化學氰（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制冷劑。其應用限于工業過程。多數食物仍用冬天收集或工業制備的冰塊來保存。
二十世紀初，制冷系統開始作為大型建筑的空氣調節手段。位于德克薩斯圣安東尼奧的梅蘭大廈是*個全空調高層辦公樓.
1926年, 托馬斯.米奇尼（Thomas Midgely）開發了*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）并且能效高。該機器于1931年開始商業生產并很快進入家用。威利斯.開利（Willis Carrier）開發了*臺商用離心式制冷機，開創了制冷和空調的紀元。
20世紀30年代，一系列鹵代烴制冷劑相繼出現，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。幾種制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，開始使用共沸制冷劑。60年代開始使用非共沸制冷劑。
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制冷劑。到1963年,這些制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年蒙特利爾議定書的通過，議定書要求淘汰CFC和HCFC族。新的解決方案是開發HFC族，來擔當制冷劑的主要角色。HCFC族作為過渡方案繼續使用并將逐漸淘汰。 在1990年代，變暖對地球生命構成了新的威脅。雖然變暖的因素很多，但因為空調冷柜制冷耗能巨大（美國建筑物耗能約占總能耗的1/3），且許多制冷劑本身就是溫室氣體，制冷劑又被列入了討論范圍。雖然ASHRAE標準34把許多物質分類為制冷劑，但只有少部分用于商業空調。
制冷劑又稱制冷工質，它是在制冷系統中不斷循環并通過其本身的狀態變化以實現制冷的工作物質。制冷劑在蒸發器內吸收被冷卻介質（水或空氣等）的熱量而汽化，在冷凝器中將熱量傳遞給周圍空氣或水而冷凝。它的性質直接關系到制冷裝置的制冷效果、經濟性、安全性及運行管理，因而對制冷劑性質要求的了解是不容忽視的。
一、對制冷劑性質的要求
１.臨界溫度要高，凝固溫度要低。這是對制冷劑性質的基本要求。臨界溫度高，便于用一般的冷卻水或空氣進行冷凝；凝固溫度低，以免其在蒸發溫度下凝固，便于滿足較低溫度的制冷要求。
２.在大氣壓力下的蒸發溫度要低。這是低溫制冷的一個必要條件。
３.壓力要適中。蒸發壓力與大氣壓相近并稍高于大氣壓力，以防空氣滲入制冷系統中，從而降低制冷能力。冷凝壓力不宜過高（一般≯12～15大氣壓），以減少制冷設備承受的壓力，以免壓縮功耗過大并可降低高壓系統滲漏的可能性。
４.單位容積制冷量ｑv要大。這樣在制冷量一定時，可以減少制冷劑的循環量，縮小壓縮機的尺寸。
５.導熱系數要高，粘度和密度要小。以提高各換熱器的傳熱系數，降低其在系統中的流動阻力損失。
６.絕熱指數ｋ要小。由絕熱過程中參數間關系式可知，在初溫和壓縮比相同的情況下，K↑→T2↑?？梢?，ｋ小可降低排氣溫度。
７.具有化學穩定性。不燃燒、不爆炸、高溫下不分解、對金屬不腐蝕、與潤滑油不起化學反應、對人身健康無損無害。
８.價格便宜，易于購得。且應具有一定的吸水性，以免當制冷系統中滲進極少量的水分時，產生“冰塞”而影響正常運行。
二、制冷劑的一般分類
根據制冷劑常溫下在冷凝器中冷凝時飽和壓力Pk和正常蒸發溫度T0的高低，一般分為三大類：
１.低壓高溫制冷劑
冷凝壓力Pk≤２～３Kg/cm2（），T0 >０℃
如Ｒ11（CFCl3），其T0＝23.7℃。這類制冷劑適用于空調系統的離心式制冷壓縮機中。通常３０℃時，Pk≤3.06Kg/cm2 。
２.中壓中溫制冷劑
冷凝壓力Pk< 20Kg/cm2（），０℃< T0 >-60℃。
如Ｒ717、Ｒ12、Ｒ22等，這類制冷劑一般用于普通單級壓縮和雙級壓縮的活塞式制冷壓縮機中。
３.高壓低溫制冷劑
冷凝壓力Pk≥20Kg/cm2（），T0≤－70℃。
如Ｒ13（CF3Cl）、Ｒ14（CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，這類制冷劑適用于復迭式制冷裝置的低溫部分或－７０℃以下的低溫裝置中。
三、常用制冷劑的特性
目前使用的制冷劑已達70～80種，并正在不斷發展增多。但用于食品工業和空調制冷的僅十多種。其中被廣泛采用的只有以下幾種：
１.氨（代號：Ｒ717）
氨是目前使用的一種中壓中溫制冷劑。氨的凝固溫度為-77.7℃，標準蒸發溫度為－33.3℃，在常溫下冷凝壓力一般為1.1～1.3MPa，即使當夏季冷卻水溫高達３０℃時也決不可能超過1.5MPa 。氨的單位標準容積制冷量大約為520kcal/ｍ3。
氨有很好的吸水性，即使在低溫下水也不會從氨液中析出而凍結，故系統內不會發生“冰塞”現象。氨對鋼鐵不起腐蝕作用，但氨液中含有水分后，對銅及銅合金有腐蝕作用，且使蒸發溫度稍許提高。因此，氨制冷裝置中不能使用銅及銅合金材料，并規定氨中含水量不應超過0.2％。
氨的比重和粘度小，放熱系數高，價格便宜，易于獲得。但是，氨有較強的毒性和可燃性。若以容積計，當空氣中氨的含量達到0.5％～0.6％時，人在其中停留半個小時即可中毒，達到11％～13％時即可點燃，達到16％時遇明火就會爆炸。因此，氨制冷機房必須注意通風排氣，并需經常排除系統中的空氣及其它不凝性氣體。
總上所述，氨作為制冷劑的優點是：易于獲得、價格低廉、壓力適中、單位制冷量大、放熱系數高、幾乎不溶解于油、流動阻力小，泄漏時易發現。其缺點是：有刺激性臭味、有毒、可以燃燒和爆炸，對銅及銅合金有腐蝕作用。
２.氟利昂－12（代號：Ｒ12）
Ｒ12為烷烴的鹵代物，學名二氟二氯甲烷。它是我國中小型制冷裝置中使用較為廣泛的中壓中溫制冷劑。Ｒ12的標準蒸發溫度為－29.8℃，冷凝壓力一般為0.78～0.98MPa，凝固溫度為-155℃，單位容積標準制冷量約為288kcal/ｍ3。
Ｒ12是一種無色、透明、沒有氣味，幾乎無毒性、不燃燒、不爆炸，很安全的制冷劑。只有在空氣中容積濃度超過80％時才會使人窒息。但與明火接觸或溫度達400℃以上時，則分解出對人體有害的氣體。
Ｒ12能與任意比例的潤滑油互溶且能溶解各種有機物，但其吸水性極弱。因此，在小型氟利昂制冷裝置中不設分油器，而裝設干燥器。同時規定Ｒ12中含水量不得大于0.0025％，系統中不能用一般天然橡膠作密封墊片，而應采用丁晴橡膠或氯乙醇等人造橡膠。否則，會造成密封墊片的膨脹引起制冷劑的泄漏。
３.氟利昂－22（代號：Ｒ２２）
Ｒ22也是烷烴的鹵代物，學名二氟一氯甲烷，標準蒸發溫度約為－41℃，凝固溫度約為－160℃，冷凝壓力同氨相似，單位容積標準制冷量約為454kcal/ｍ3。 Ｒ22的許多性質與Ｒ12相似，但化學穩定性不如Ｒ12，毒性也比Ｒ12稍大。但是，Ｒ22的單位容積制冷量卻比Ｒ12大的多，接近于氨。當要求－40～－70℃的低溫時，利用Ｒ22比Ｒ12適宜，故目前Ｒ22被廣泛應用于－40～－60℃的雙級壓縮或空調制冷系統中，
