制冷剂是制冷系统的核心介质，负责制冷循环，工作在各种制冷机中，包括除热电制冷器以外的所有类型。它的选择需考虑安全性、环境影响以及装置适用性，如无毒性和可燃性、臭氧层破坏等环境影响，以及溶油性、材料兼容性等直接灌充条件，以及蒸发压力、冷凝压力等热工参数和成本因素。
制冷剂的发展历程中，筛选原则涉及多个维度，如选择HFCs等人工合成制冷剂的美国和日本，与欧洲主张的采用生态系统天然物质如碳氢化合物。制冷剂的命名规则采用ASHRAE标准，通过化学分子式确定代号，如R717代表氨，R134a代表二氟一氯甲烷。
制冷剂分为无机物、卤代烃、碳氢化合物、环烷烃和卤代物、共沸制冷剂和非共沸制冷剂等类别，每类都有具体的命名规则和特性。替代制冷剂如R407C在楼宇空调中替代R22，R123在冷水机组中替代R11等。
按冷凝压力和蒸发温度，制冷剂可分为低压高温、中压中温、高压低温三类。自然工质如氨和二氧化碳因其优异性能在特定领域中得到应用。制冷剂的可燃性和安全性要考虑热稳定性、化学稳定性，以及对非金属材料的潜在影响。
载冷剂和贮冷剂在制冷系统中分别用于热量的传递和储存，有助于电力系统的效率提升。例如，共晶冰作为贮冷剂，可实现电力负荷的移峰填谷。选择合适的润滑油对于确保压缩机的正常运行至关重要，不同的制冷剂需要不同类型的冷冻
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