制冷剂是制冷系统中制冷循环所必需的工质。制冷剂的热力学状态在制冷循环中是不断变化的。例如，在蒸气压缩制冷循环中，制冷剂在蒸发器中吸收制冷系统的热量而蒸发成蒸汽，在冷凝器中把热量传递给周围环境介质（空气、水等），使之冷却凝结成液体。制冷机就是借助制冷剂状态的变化，完成制冷循环，达到制冷的目的。
1.对制冷剂的要求：
1.热力学要求：
1）在标准大气压下，制冷剂的蒸发温度必须足够低。
2）临界温度要较高，在常温或正常的低温范围内就能冷凝液化。
3)在低运行温度下，蒸发器内制冷剂的压力最好接近或略高于大气压力，以防止系统外的空气或水分渗入系统内。
4）室温下冷凝压力不宜过高（小于1.5MPa）。
5）为了提高制冷效率，减少制冷剂循环量，应尽量增大单位体积制冷剂的制冷量。
6）应具有较高的导热系数和放热系数，以提高换热器的工作效率，减小换热器体积，提高传热效率。
2、理化要求：
1）制冷剂应具有良好的化学稳定性，不易分解、不易燃烧、高温条件下不易爆炸。
2）制冷剂的粘度、密度要小，以减少制冷剂在系统中流动的阻力，从而减少压缩机的功耗，减小流动管道的管径。
3）制冷剂对金属和其他材料无腐蚀性和侵蚀性。
4）制冷剂与水有较大的亲和力，避免系统发生冰堵。
5）制冷剂能很容易地与润滑油混合，而不会损害其制冷效果，并有助于润滑压缩部件。
6)制冷剂渗透到机器缝隙中的能力要低。
3.安全及环境要求：
1）制冷剂不应对人体生命和健康产生危害，即不具有毒性、窒息性、刺激性，不与食物发生反应。
2）制冷剂应符合环保要求，尽量减少对大气臭氧层的破坏，且制冷剂价格低廉、容易购买。
3）要求制冷剂对地球温室效应影响小，对大气中的臭氧无破坏作用。
2.常用制冷剂种类及特性
目前用作制冷剂的物质有近百种，新的制冷剂还在不断被发现和开发，但常用的制冷剂只有十几种。制冷剂的表示方法是用英文单词“制冷剂”()的第一个字母R作为制冷剂的代号，在R后面用规定的数字和字母表示制冷剂的种类和化学成分，如R12、R22、R134a、R600a、R717等。
我国已于2006年底停止使用氟利昂制冷剂中的CFCs，因此，目前生产的冰箱制冷剂基本已全部由R12改为R600a。
1. 氨（NH3 R717）
氨是一种无机化合物制冷剂，是最古老的制冷剂之一，也是应用最广泛的中温中压制冷剂之一。氨的制冷范围为5℃～-70℃，常用于温度不低于-60℃的大中型单级或双级活塞制冷压缩机。
氨的临界温度较高（133.0℃），凝固点较低（-77.7℃），标准沸点为-33.3℃。一般情况下，制冷系统中氨的蒸发压力为0.1MPa～0.5MPa，氨的冷凝压力一般为1.0MPa～1.6MPa，压力比适中。
氨具有强烈的刺激性气味，因此泄漏很容易被发现。氨易溶于水。在常温常压下，1单位体积的水可溶解700单位氨水，形成氨溶液。在低温下，水不会从氨液中析出而形成冰塞，因此氨系统一般不设干燥过滤器。水溶于氨液后，其蒸发温度略有升高，对金属有腐蚀作用，因此规定氨的允许含水量不大于0.2％。
2.氟利昂
氟利昂蒸气或液体无色透明、无味，大多数氟利昂对人体无毒，不易燃烧或爆炸。
润滑油与氟利昂能互溶，但各种氟利昂在润滑油中的溶解度不同，在室温及常温下可分为与润滑油难溶、微溶、完全互溶三种类型。
由于氟利昂无味，因此很难检测出泄漏。通常使用卤素检漏仪、电子检漏仪等来检查氟利昂泄漏。
氟利昂制冷剂目前主要用于中、小型容积式制冷剂压缩机、空调用离心式制冷机、低温制冷设备及其他有特殊要求的设备。
1）二氯二氟甲烷（R12）。R12的凝固点为-158℃，临界温度为112℃，标准沸点为-29.79℃。中小型蒸汽压缩式制冷机和大型离心式制冷机常采用R12，温度可达-50℃以上。R12的蒸汽无色，有淡淡的芳香气味，对人体危害极小，在空气中含量达到20%时才能感觉到，含量达到30%以上时会引起缺氧窒息。R12不易燃烧，与空气混合不会引起爆炸，是一种非常安全的制冷剂。R12只有在接触明火或温度达到400℃以上时，才会分解成对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气。
水在R12液体中的溶解度极低，在低温条件下，当制冷剂中含水量超标时，极易形成冰塞，堵塞节流阀或毛细管通道。同时，R12含水量过多时，易生成氢卤酸，氢卤酸对金属有直接腐蚀作用。一般规定R12含水量不得超过0.0025%（质量），因此在制冷系统管路上必须安装干燥过滤器。
R12渗透性强，对机械设备管路的密封性要求较高，检查R12泄漏常用肥皂水、卤素灯或卤素计检查。
R12属于氟利昂中的CFC类型，对全球环境影响较大，其泄漏产物在大气中寿命长，对臭氧层破坏的ODP潜能值高，对全球温室气体排放的GWP潜能值高，是首先被替代的制冷剂。
2）二氟一氯甲烷（R22）。R22也是常用的中温中压制冷剂，临界温度96℃，凝固点-160℃，标准沸点-40℃。在较低温度下，R22的饱和蒸汽压和单位容积制冷量均高于氨。在相同温度下，R22的饱和蒸汽压比R12高65%左右，最终压缩温度介于R717和R12之间。能产生的最低蒸发温度为-80℃，因此R22比R12和R717更适合低温使用。
R22蒸气无色、无味、不易燃、不易爆，毒性较R12稍大，但仍属安全制冷剂。
R22 为HCFC类制冷剂，在大气中的寿命较短，在大气中易水解，随雨水返回地面，对大气臭氧层和全球温室效应影响较小，其ODP为0.05，GWP为510，是一种过渡性替代制冷剂。
3）四氟乙烷（R134a）。R134a为中温中压制冷剂，其物理性质（相对分子量、沸点、汽化潜热及临界参数）与R12相似。
R134a具有良好的传热性、化学稳定性好、不易燃等特点，且其ODP值和GWP值均较小，替代R12制冷剂时只需对制冷系统和设备进行少量改动，因此R134a被视为R12的首选替代制冷剂。
R134a渗透性较大，对密封材料要求较高，一般采用聚丁腈橡胶、三元乙丙橡胶或氯丁橡胶。
3.异丁烷（C4H10 R600a）
R600a是一种碳氢化合物，是常用打火机燃料的主要成分。R600a为无色气体，微溶于水，性能稳定，ODP值和GWP值为0，无污染，可就地净化。
R600a与常用冷冻油相容性好，对冷冻系统要求低，具有较好的冷冻性能，可节能30%～40%。易得，成本低。由于其环保性能优良，汽化潜热大，与原有制冷剂相比，可减少充注量，冷冻性能略优于其他制冷剂。与多种矿物油相容性好，易得，价格便宜，而且可取代氟利昂制冷剂，对原有的CFC系统无须作太多改动。因此，在家用冰箱中得到广泛应用。
R600a最大的缺点是能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为1.8%～8.5%（体积），在生产和维护过程中必须采用严格的安全操作规程。
虽然碳氢制冷剂易燃，但它们需要一定的条件才能产生这种危险的爆炸：
1、每小时必有近28.5克的泄漏，也就是说泄漏量必定很大，几乎每天都要补充制冷剂，才有可能燃烧。但一般使用时，充注量不会超过450g，正常泄漏量每年也不会超过240g，而且还加入了容易辨别气味的物质；
2.必须有460℃左右的明火源。因此，正常使用是比较安全的。
4.混合制冷剂R407C
R407C是R32制冷剂、R125制冷剂和R134a制冷剂按质量比23%、25%、52%混合而成的混合制冷剂，其标准沸点为-43.8℃，蒸发压力为0.，冷凝压力为2.15Mpa，R407C的臭氧消耗潜能值（ODP）为0，是一种对臭氧层无破坏的环保制冷剂，具有清洁、低毒、不易燃、制冷效果好等特点，用于各类空调系统和非离心式制冷系统。
R407C 可用于原使用 R22 制冷剂的系统，因为它的特性和性能与 R22 非常相似。只需要更换原系统中的少量零部件，将原系统中的矿物冷冻机油更换为与 R407C 互溶的润滑剂（POE 油），即可直接灌装 R407C，实现对原设备的环保更换。是目前替代 R22 最简单的过渡制冷剂。
润滑油（冷冻机油）
1.润滑油的基本要求
1）润滑油的凝固点要低，一般家用冰箱、家用空调器均采用凝固点在-30℃以下的润滑油。
2）要有适当的粘度，粘度过低，摩擦表面难以形成正常的油膜厚度，会加速机械磨损，甚至造成拉毛缸、卡轴等故障，机械密封性能也差，制冷剂易泄漏。粘度过高，虽然润滑、密封性能好，但制冷压缩机每单位制冷量所消耗的功率增大，耗电量增加。
3）有良好的粘温性能，闪点高。制冷压缩机工作时，气缸等机件温度高达130℃~150℃，因此要求润滑油的粘度随温度变化时变化较小，闪点要高，保证润滑油在高温下不致碳化。（在规定条件下，润滑油受热时，润滑油蒸气与周围空气的混合气，一旦与火焰接触，发生闪火现象的最低温度称为润滑油的闪点。）
4）必须具有良好的化学稳定性和抗氧化稳定性。润滑油在制冷系统中与制冷剂不断接触，要求能在全封闭制冷压缩机中使用10至15年以上。
5）不应含有水、酸等杂质，应具有良好的电绝缘性能。在半封闭和全封闭制冷压缩机中，电动机绕组经常与润滑油接触，因此润滑油不得损坏电动机的绝缘，必须具有良好的绝缘性能。
2. 润滑剂的种类
目前国内压缩机润滑油分为石油部标准（SYB）和企业标准两大类，石油部标准包括13号、18号、15号、30号、40号五种类型，其中13号润滑油又有-40℃以下和-25℃以下两种类型，凝固点为-25℃的13号润滑油主要应用于蒸发温度较高的制冷空调制冷系统，18号润滑油各项指标均高于其他品牌润滑油，主要用于对润滑油要求较高的R12制冷压缩机，同时也适用于其他制冷剂的压缩机。
不同等级的润滑油不能混合使用，但可以替代，替代的原则是等级较高的润滑油可以替代等级较低的润滑油。
