制冷系统是冻干机的重要组成部分，其主要功能是冷却和控制冷阱和隔板（平板）的温度。最常见的制冷系统是以压缩机和制冷剂为主体的机械制冷系统。然而，由于制药业不仅要面对生产过程性能和可靠性的压力，还必须遵守日益严格的环境标准。因此，冻干机用户必须考虑应用更环保的低温冷却技术。
液氮是一种高效便捷的制冷剂。由于其极低的沸点（大约-196°C），它也是大多数低温应用中使用的制冷剂。因此，在液氮制冷方面，人们的第一反应就是制冷效率更高。毫无疑问，当冷冻干燥机根据工艺要求追求较低的温度和快速的冷却速度时，应用于传统冷冻干燥机的机械制冷系统会受到性能的限制。当与具有良好低温流动性的传热流体配套使用时，液氮制冷可以在板温度低于-30°C且极限温度低于-65°C时实现几乎线性冷却。
除了性能上的差异外，液氮制冷系统还将具有以下公认的优势：
如本文开头所述，环境保护和安静运行随着全球环境保护标准的提高，无论是从企业社会责任的角度还是从某些发达国家的监管限制出发，制冷剂的选择均应考虑不影响制冷剂的使用。臭氧层。因此，逐渐替换CFC和HCFC制冷剂或增加应用成本已成为必然趋势。
此外，公司将越来越多地考虑对员工的人文关怀，包括创造舒适和健康的工作环境，并且很难保证冷冻干燥机的机械压缩机的运行噪音在70分贝以内。
低维护。无论是活塞式压缩机还是螺杆式压缩机，内部都有运动的机械零件。同时，制冷剂的压缩，冷凝，中间冷却，膨胀和挥发需要一系列机械零件来形成整个制冷系统。因此，相比之下，以热交换器为主体的液氮制冷系统的维护概率自然会降低。
恢复的可能性。冷却和热交换后，液氮最终将变为气态。氮气是制药公司通常考虑的气体之一。因此，液氮制冷系统带来成为氮气供给源的可能性。当然，能否将其转化为实际应用取决于供气商的系统解决方案。
为了对液氮制冷系统进行经济评估，不可避免地要讨论可变成本和固定成本。固定成本不仅包括冷冻干燥机本身的投资成本，还包括用于提供液氮和工厂排放/回收的辅助设施的成本。变动成本主要包括维护成本和运营成本。上面已经提到了维护的比较，并且对运行成本的分析主要反映在液氮价格和机械制冷系统的电成本的比较中。但是，这种成本受地区影响，不同地区的价格会有差异。
就作者的个人经验而言，很明显，越来越多的冷冻干燥机用户正在考虑使用液氮制冷，这是由于在欧美使用液氮的成本优势和环境保护的双重驱动政策。在中国，机械制冷系统仍是主流，液氮制冷的接受度相对较低，但作为一种出色的替代方案并可以提供更好的过程性能指标，相信将会有越来越多的制药公司接受并应用。
