任何使用外部能量使热量从温度低的物质或环境转移到温度较高的物质或环境的系统称为制冷系统。制冷系统的类型有很多，我国食品冷藏中多采用蒸气压缩式制冷系统。它由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、辅助设备以及一系列管道和配件组成。这种制冷系统从广义上来说，应该包括制冷剂循环系统、冷却水系统和润滑油系统，间接冷却的场合还包括载冷剂循环系统等几个部分。制冷作用就是靠这几部分联合作用达到的，在这几部分中以制冷剂循环系统最为重要，也较复杂。通常所谓制冷系统，往往是指制冷剂循环系统。制冷剂循环系统按照制冷剂的种类，可分为氨制冷系统和氟制冷系统;按照所采用的压缩机的形式，又可分为活塞式压缩机制冷系统、螺杆式压缩机制冷系统或其他型式的压缩机制冷系统;按照压缩机的配置方式，可分为单级压缩制冷系统和双级压缩制冷系统。

    制冷系统方案的主要内容制冷工程的方案设计，直接关系到基本建设投资的多少、建设时间的长短、投产后制冷效率的高低、制作管理的简繁以及生产成本的高低等一系列的重要问题。因此，设计人员要在充分考虑建库地区的环境、冷藏对象、冷库规模和性质、技术条件、配合关系、物质基础等各方面因素之后，才能做出比较正确的设计方案。显然，影响方案设计的因素很多，在进行制冷工艺的方案设计时，主要考虑以下几点: 1?制冷剂的选择 (1)氨(R717) 氨的正常蒸发温度低，冷凝压力和蒸发压力适中，单位容积制冷量加 热导率和汽化热大，节流损失小，能溶解于水，泄露时易被发现，价格低廉，适合于陆地上各类冷库制冷装置使用。目前，在我国自行设计建造的大型冷藏库中，大部分以氨作为制冷剂。如果没有特别要求，一般冷藏库中首选氨作为制冷剂。但氨也存在缺点。氨有毒性，有刺激性气味，在有水分存在的情况下，对铜及铜合金 (%青铜除外)有腐蚀性，与空气混合达到一定的比例后有燃烧和爆炸的危险，在高温下会分解。因此，氨制冷装置要保证密封能好，才能提高其安全性，方便实现自动控制。 (2)氟利昂 氟利昂这类制冷剂大多无毒、无味，在制冷技术的温度范围内不燃、不氟 热稳定性好。它相对分子质量大，凝固温度低，对金属的润滑性好，因此，曾经得到较多的应用。但是，自从发现CFC，及HCFC，对臭氧层有破坏作用以来，有关国际组织多次召开会议，制定了保护臭氧层的原则和一系列措施。按照维也纳会议的规定，对CFC，(如R12)类物质，最迟在2010年停止使用 (发达国家已在1995年底停止使用)，对HCFC，咖R22)类物质，发达国家最迟在2030年停止使用，发展中国家最迟在2040年停止使用，近期又有把停止使用日期提前的趋势。目前，还没有开发出在热力性质、安全性、价格等方面优于CFCs的替代制冷剂。从现有的资料来看，Rl2的替代制冷剂为 R134a;作为R22的近期过渡性替代物，可采用含有R22及R152A等的二元或三元非共沸制冷剂替代。R22和R502的替代制冷剂是近几年新研究开发出的制冷剂，据现有报道，这些制冷剂多数为非共沸制冷剂，如R404A、R407A、R407B等均是R502的替代制冷剂，R407C、R4l0A 等均是R22的替代制冷剂。共沸制冷剂R5O7A为R502和R22的替代制冷剂。这些新型制冷剂目前价格非常昂贵，还难以应用于实际生产尤其是应用于大型冷库中。 2?单、双级压缩循环的选择 根据食品对冻结速度、贮存期限、库房温度、于耗率等方面的要求，确定制冷系统的蒸发温度，再根据冷却水的水温，确定冷凝温度，然后计算冷凝压力与蒸发压力的比值，按下列标准确定采用单级或双级压缩制冷循环。 对氨制冷装置来说，当冷凝压力与蒸发压力之比pL/p小于8时，采用单级压缩制冷循环;当冷凝压力与蒸发压力之比pL/pz大于8时，采用双级压缩制冷循环。 对氟利昂装置来说，pL/pz大于8-10时，采用双级压缩制冷循环;否则可采用单级压缩制冷循环。 3?冷却方式的选择 (1)直接冷却方式 直接冷却系统是指被冷却介质的热量直接由在冷却设备内蒸发的制冷剂吸收，而使被冷却介质的温度降低。 直接冷却系统冷却效果比较好，陆地上冷库的食品冷加工和冷藏几乎都采用这种方式。 直接冷却方式的制冷系统对冷却设备、管道的密封性要求较高，特别是采用氨作为制冷剂的制冷系统，一旦泄漏将会对食品造成严重的污染。 (2)间接冷却方式 间接冷却方式是指制冷装置中的制冷剂不直接进入用冷环境的冷却设备，而是迸入盐水蒸发器或其他载冷剂蒸发器中先冷却载冷剂，再用泵将低温载冷剂供人冷却设备，吸收被冷却介质的热量，以达到制冷的目的。 这种冷却方式易于集中安装制冷系统设备，便于冷量的均分与控制，便于密封检漏和运 行管理，而且可大大减少制冷剂的充注量。其缺点是整个系统显得比较复杂，由于存在二级温差，所以需要更低的蒸发温度，制取同样的冷量会便耗功增大。 4?供液方式的选择 (1)直接膨胀供液 在小型氟利昂制冷装置或组装式小冷库中都采用这种供液方式，但在氨系统中较少采用。 (2)重力供液 500t以下的小型冷库的氨制冷装置还在采用这种方式。 (3)液泵供液 在500t及500t以上的各型冷库中，目前基本上都采用这种供液方式。 5?运转方式选择 (1)手动式 制冷装置的起动、停止及各类操作，完全取决于操作人员的工作经验和意 志，用人工的方式进行。 (2)全自动式 冷库制冷系统全自动式控制的内容包括: 1)安全保护装置。包括压缩机的高压、低压、油压差、水套断水保护装置，冷凝器的 断水保护装置，设备上的超压安全旁通及高液位保护，液泵的安全保护装置。 2)回路自动控制。包括液泵回路、冻结回路、冷藏回路、放空气回路、放油回路等自 动控制。 3)冻结流程的自动控制。包括冻结间、冻结装置和制冰设备等生产的程序控制;压缩 机的自动开停和能量的自动调节;各辅助设备运行工序的自动化 冷凝器和冷却水系统的自动控制、放空气器的自动控制，系统放油、污油处理、压缩机加油等的自动控制。全自动控制装置，自控设备复杂，投资大，平时维护检修要求严格，需要配备技术熟练 的有关技术人员才能保证自控系统长期稳定地正常工作。 (3)半自动式 冷库制冷系统的半自动控制应包括:安 全保护装置、回路自动控制、冷库冷却设备在机房的远程控制。冷库制冷装置的半自动控制和全自动控制比较起来，其投资大大降低，自控设施简化维护检修也比较方便，而在确保制冷装置的可靠性和安全性以及减轻劳动强度等方面，已经基本上满足了要求。因此，在我国目前设计的自动化冷库中，多数采用半自动式。 6?制冷系统组合方式的选择 (1)集中供冷 制冷装置的主要机器设备安装在特设的机房内，采用供液、回气管道把各冷间的冷却设备连接起来。由机房集中供冷的方式，是目前应用最为广泛的一种组合方式。集中供冷的优点是:一套制冷装置可以承担冷加I、冷藏、制冰等多种制冷负荷，同时若干个库房集中供冷，机器设备的利用率高，冷量分配灵活，可以相互支援。其缺点是:冷库建设周期长，建设费用高;制冷装置工作效率的高低，不仅取决于安装技术的好坏，而且一部分库房热负荷的波动，还会影响其他库房工况的稳定。 (2)分散供冷 把制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器以及必要的附属设备在制造厂组装起来，成为一套紧凑、高效、具有全自动性能的制冷机组。冷库隔热廓体建成后，直接把这种成套设备安装在冷库的穿堂、月台等地方，只要接通水电、安装好送回风管道，就可以投人运转。一般是一套制冷机组负责向一间库房供冷。因此，各库房都是一个独立的制冷系络 各不干扰，控温准确。由于大大简化了现场安装的工作量，因此便大大缩短了冷库建设的周期。