在制冷系统的复杂运作中,有一个关键角色常常被大众忽略,它就是载冷剂。作为连接制冷源与冷却对象的 “隐形桥梁”,载冷剂虽不直接产生冷量,却承担着冷量传递的核心使命,是保障制冷系统高效运转的重要一环。
一、载冷剂的定义与核心功能
载冷剂,又称冷媒,是间接冷却制冷装置里专门用于传递热量的中间冷却介质。简单来说,它就像一位 “搬运工”,从制冷装置的制冷剂那里接收冷量,再将冷量输送到需要冷却的物体或空间中。

二、载冷剂的工作原理:循环往复的 “冷量输送带”
载冷剂的工作过程基于显热传递原理,整个循环流程清晰且高效,具体可分为三个关键步骤:
- 冷量获取:在泵的驱动下,载冷剂首先进入蒸发器,与低温制冷剂进行热交换。此过程中,载冷剂吸收制冷剂蒸发产生的冷量,自身温度随之降低,完成冷量 “装载”。
- 冷量输送与释放:低温载冷剂通过管道被输送到需要冷却的场所,比如冷库、工业生产设备或空调房间。在这里,它与被冷却物体接触并发生热交换,释放携带的冷量,使被冷却物体温度下降,而载冷剂自身温度升高,完成冷量 “卸载”。
- 循环复用:释放冷量后,升温的载冷剂顺着管道流回蒸发器,再次与制冷剂热交换被重新冷却,随后进入下一轮循环,持续为制冷系统传递冷量。
从整个流程来看,载冷剂如同一条不停运转的 “冷量输送带”,在蒸发器与被冷却物体之间搭建起高效的热量传递通道,确保冷量稳定输送,维持制冷系统的持续运行。
三、常用载冷剂类型及特性对比
根据成分不同,载冷剂主要分为无机类、有机类和混合类三大类,各类别特性不同,适用场景也存在差异。
(一)无机类载冷剂
- 水:作为最常见的载冷剂,水具有比热容大、导热性好、无毒无害、价格低廉的优势,在 0℃以上的人工冷却和空调装置中应用广泛,如空气调节设备、工业循环冷却水(温度通常在 10-30℃)。但水的凝固点为 0℃,温度低于 0℃时会结冰膨胀,可能损坏管道和设备,无法在低温环境中使用。
- 盐水:主要是氯化钙或氯化钠的水溶液,凝固温度随浓度变化。氯化钙盐水浓度为 29.9% 时,最低凝固温度达 – 55℃;氯化钠盐水浓度为 22.4% 时,最低凝固温度为 – 21.2℃。成本低、低温流动性好,适用于盐水制冰机、间接冷却冷藏装置及冷却袋装食品。不过,盐水对钢铁、铜等金属管道腐蚀性强,易引发电化学腐蚀,缩短设备寿命。
(二)有机类载冷剂
- 乙二醇水溶液:适用温度最低可达 – 40℃左右,腐蚀性较弱、粘度适中,能满足部分低温制冷需求。但温度降低时,其粘度会明显增加,不仅影响传热效率,还会增加泵送能耗。
- 丙二醇水溶液:最低适用温度约 – 55℃,无毒且腐蚀性比乙二醇更低,安全性更高。不过成本相对较高,低温下粘度略高,对传热和泵送效果有一定影响。
- 甲醇、乙醇溶液:甲醇适用温度最低 – 40℃,乙醇最低 – 30℃,二者均具有挥发性强、低温流动性好的特点。但甲醇有毒、乙醇易燃,存在较大安全隐患,仅在特殊场景中使用。
(三)混合类载冷剂
以冰河冷媒为代表的混合类载冷剂,通常以乙二醇、丙二醇为基础,复配缓蚀剂、稳定剂等添加剂。具备低腐蚀性、宽温度适用范围、低粘度、化学稳定性高的特点,不易氧化变质,能有效保护设备和管道,延长使用寿命,广泛应用于食品、医药、化工等对安全性和稳定性要求较高的领域。