制冷

制冷去除的过程热从一个封闭的空间或为了降低温度而从一种物质中

在工业化国家和富裕的在发展中国家，冰箱主要用于低温储存食品，因此抑制细菌、酵母菌和霉菌的破坏作用许多易腐烂的产品可以冷冻，这样它们可以保存几个月甚至几年，而营养或风味几乎没有损失，外观也没有变化。空调，即使用冰箱来提供舒适的冷却，在较发达的国家也已广泛使用。

在机械制冷系统被引进之前，古代的人们，包括希腊人和罗马人，用冰箱来冷却食物冰从山上运来的。富裕家庭利用雪窖，挖到地下的坑，用木头和稻草绝缘，用来储存冰。通过这种方式，堆积的冰雪可以保存数月。直到20世纪初，储存冰一直是制冷的主要手段，在一些地区仍在使用。

在印度和埃及蒸发采用冷却。如果液体迅速汽化，它就会迅速膨胀。上升的蒸汽分子突然增加动能．这种增加大部分来自蒸汽周围的直接环境，因此蒸汽被冷却了。因此，如果在凉爽的热带夜晚把水放在浅盘子里，它的快速蒸发会导致盘子里结冰，即使空气没有下降到下面冻结温度。通过控制蒸发的条件，甚至可以用这种方法形成大块的冰。

由气体迅速膨胀引起的冷却是当今制冷的主要手段。蒸发冷却技术，如前所述，已经为人所知几个世纪了，但是机械制冷的基本方法直到19世纪中叶才被发现。第一个已知的人工制冷是由威廉·卡伦在格拉斯哥大学在1748年。卡伦让乙醚煮沸至部分真空;然而，他并没有把这个结果用于任何实际目的。1805年，一位美国发明家，奥利弗·埃文斯他设计了第一台用蒸汽代替液体的制冷机。埃文斯从未建造过他的机器，但一位美国医生建造了一台类似的机器，约翰·格利1844年。

商用制冷被认为是由美国商人亚历山大?双胞胎，1856年。不久之后，一个澳大利亚人，詹姆斯·哈里森检查了格里和特宁使用的冰箱，并将蒸汽压缩制冷引入了酿酒和肉类加工业。一个更复杂的系统是由费迪南德•卡雷在1859年被法国占领。与早期使用空气作为冷却剂的蒸汽压缩机不同，Carré的设备可以快速膨胀氨．(氨的液化温度比水低得多，因此能够吸收更多的热量。)Carré的冰箱被广泛使用，蒸汽压缩制冷成为并且仍然是最广泛使用的冷却方法。

尽管成功地使用了氨，但这种物质有一个严重的缺点:如果它泄漏，它不仅有毒，而且令人不快。制冷工程师一直在寻找可接受的替代品，直到20世纪20年代合成制冷剂被开发出来。这些物质中最著名的是根据品牌名称的氟利昂．在化学上，氟利昂是由两个氯原子和两个氟原子取代溶液中的四个氢原子而产生的甲烷(CH₄）;结果是二氯氟甲烷(CCl)₂F₂)，无臭，只有在极大剂量时才有毒。

现代蒸汽压缩制冷系统的基本部件是压缩机;一个冷凝器;一个膨胀装置，可以是阀门、毛细管、发动机或涡轮机;和一个蒸发器．气体冷却剂通常先被活塞压缩，然后通过管道推入冷凝器．在冷凝器中，包含蒸汽的缠绕管通过循环空气或蒸汽浴水会带走一些热量能源压缩气体。冷却后的蒸汽通过膨胀阀到达一个压力低得多的区域;当蒸汽膨胀时，它从周围环境或与之接触的介质中吸取膨胀的能量。蒸发器可以通过让蒸汽接触到需要冷却的区域来直接冷却空间，也可以间接起作用。，通过冷却二次介质，如水。在大多数家用冰箱中，装有蒸发器的线圈直接接触食品箱内的空气。在这个过程的最后，热气体被拉向压缩机．

20世纪60年代特征半导体开始被用于商业制冷。其中最主要的是珀尔帖效应，以法国化学家的名字命名吉恩·珀尔帖效应他在1834年观察到，电流通过两种不同金属的连接处时，有时会使连接处冷却。当这种结是由半导体(如碲化铋)制成时，珀尔帖效应的强度足以使其用于商业用途。