随着全球能源消耗每年呈指数级增长，制冷和空调系统的数量也在同步增长。能源消费的最低限度的节约也会给世界能源格局带来巨大的变化。为了克服这一全球性问题，Choi(1995)首先提出了一种基于纳米技术的传热流体。
通过将少量纳米颗粒悬浮在传统的传热流体上，研制出一种纳米润滑剂。纳米润滑剂具有减少摩擦损失和增强热传递的能力。纳米流体的这些特性极大地改善了流体的热特性，并有效地应用于制冷系统的压缩机等领域。
什么是Nanorefrigerants
纳米冷冻剂是一类纳米流体，由悬浮在基础制冷剂中的纳米颗粒组成。在传统制冷剂中加入纳米颗粒可以显著改善制冷剂的热物理和传热性能。对纳米冰箱的研究一般分为两类:
纳米颗粒悬浮在基础制冷剂上(环境温度和压力下的液态)
将纳米颗粒悬浮成润滑油用于制冷剂压缩机。这确保了在系统运行时，制冷剂携带有带有润滑油的纳米颗粒的痕迹。
对纳米润滑剂的性能进行了大量的研究。根据本研究的结果，可以观察到纳米冷冻剂的导热系数高于基础流体的导热系数。热导率随纳米颗粒在工作液中的体积和浓度/质量分数的增加而增加。随着纳米颗粒尺寸的增大，热导率降低。
碳纳米管基纳米冰箱
在不同类型的纳米颗粒中，以碳纳米管为基础的纳米冷冻剂的导热系数最大。纳米冷冻剂的粘度随颗粒体积分数的增大而增大，随温度的升高而减小。粘度也随着表面活性剂质量分数的增加而增加。
不同类型的纳米颗粒用于纳米润滑剂的生产。采用R134a/TiO2纳米制冷剂制冷显示出较好的性能系数(COP)，在0.1%的质量分数下，节能率高达26.13%。将CuO纳米颗粒加入R113纯制冷剂后，其压降增加了20.8%。
采用SiO2与R134a/聚烯烃混合物，对流沸腾换热系数降低了55%。R113/oil/CNTs纳米制冷剂使成核池沸腾传热系数提高61%。在蒸汽压缩制冷系统中使用CuO/R134a纳米制冷剂，其最大传热强化为0.55%。与纯R134a/PAG相比，在不同质量分数(0.5%、1%和2%)下与R134/ PAG混合的Al2O3纳米颗粒可以增强传热。
纳米粒子
在一项使用R134a/Al2O3/PAG的蒸汽压缩制冷系统的类似研究中，能耗降低了10.32%，COP增加了0.2%。当比较Cu、Al、CuO、Al2O3等不同的纳米颗粒时，Cu-R141b纳米制冷剂的传热系数最大，而R141b/CuO的传热系数最小。
在润滑油r600a -矿物油中添加Al2O3和TiO2纳米颗粒，增加了溶解度、粘度和密度，降低了表面张力。纳米润滑剂的导热性能也优于纯润滑剂。低浓度的CuO纳米粒子悬浮在合成油中，增强了基础油的摩擦学性能。通过混合Al2O3/矿物油(MO 4E) (Al2O3的质量为0.05%)，窗户单元空调系统的性能也得到了提高，这进而导致COP的增加和能耗的降低。
