臭氧层的破坏和全球气候变暖是当今世界所面临的主要环保问题。由于制冷装置广泛采用的制冷剂HCFC(据研究表明氟利昂中的一个抓原子可以破坏约一万个O3分子)使平流层中O3浓度大幅度减少,让太阳产生的到达地球表面的紫外线大大增加,对人类的键康以及地球的生态环境产生了非常不利的影响。1992年通过了《蒙特利尔议定书好本哈根修正案》,议案规定:1995年年底停止使用CFCs (氯氟烃)物质,发达国家于2030年完全停止消费HCFCs (氢氯氟烃)物质,2040年完全停止消费HCFCs。目前我国的空调、制冷机组、热泵以及其他制冷装置中的制冷剂主要是R22和R134a。基于环保的需要,研究主要集中在新型制冷剂的研发以及与新型制冷剂有关的新技术、新设备、新材料和新的制冷理论和实践两方面。
当前对新型制冷剂的发展趋势主要是H FC(氢氯烃)和自然工质。在H FC的研究中,作为R22替代物的R407C, R401A以及一些共沸制冷剂都有一定城的使用,这些制冷剂在满足特定需要的同时,也有一定的节能效果。但HFC虽然解决了臭氧层问题。可其产生的温室效应不容忽视,从与环境的相容性来说,自然工质是最好的替代物,如NH3、 C02等。如果能解决其与润汾油、材料的相容性、能效等问题,自然工质是最完美的选择。当然在研发新型制冷剂时还应考虑其他环境因素,如设计出的新型制冷剂是否会在一定条件下发生分解等产生一些潜在危险(如毒性或形成酸甫)。
除了新型制冷剂以及相关新技术新设备等的研究外,新的制冷技术也有突破,代表性的有热声制冷和磁制冷研究。它们与传统的蒸气压缩式制冷相比具有很大的优势:它们无需使用传统的制冷剂,不会导致臭氧层的破坏和温室效应,无需往复运转的设备以及密封、润滑等构件,寿命大大延长。其中热声制冷在红外传感、雷达、计算机芯片以及其他低温电子器件的降温中已有应用;磁制冷在卫星、宇宙飞船等航天器中有应用;高温磁制冷还在进一步的研究中。