Máy làm lạnh là một thiết bị truyền nhiệt từ vùng có nhiệt độ-thấp sang vùng có nhiệt độ-cao thông qua các phương pháp vật lý hoặc hóa học, từ đó đạt được hiệu quả làm mát. Nguyên lý cốt lõi của nó dựa trên chu trình Carnot ngược hoặc chu trình nén hơi trong nhiệt động lực học.
Nguyên lý làm việc của máy làm lạnh chủ yếu dựa trên chu trình Carnot ngược (mô hình lý tưởng) hoặc chu trình nén hơi (ứng dụng thực tế). Lấy chu trình nén hơi làm ví dụ, cốt lõi của nó là đạt được sự truyền nhiệt thông qua quá trình thay đổi pha của chất làm lạnh (như Freon, amoniac, carbon dioxide, v.v.):
Giai đoạn nén: Máy nén nén chất làm lạnh dạng khí ở-nhiệt độ,{1}}áp suất thấp thành khí-có nhiệt độ,-áp suất cao. Quá trình này tiêu thụ năng lượng điện và làm tăng nhiệt độ môi chất lạnh.
Giai đoạn ngưng tụ: Khí -nhiệt độ cao, áp suất cao-đi vào thiết bị ngưng tụ, nơi nó giải phóng nhiệt ra môi trường bên ngoài thông qua tản nhiệt (chẳng hạn như làm mát không khí hoặc làm mát bằng nước) và chất làm lạnh ngưng tụ thành chất lỏng áp suất cao.
Giai đoạn tiết lưu: Chất lỏng áp suất cao- được tiết lưu thông qua van giãn nở hoặc ống mao dẫn, gây ra sự sụt giảm áp suất đột ngột dẫn đến sự bay hơi một phần chất lỏng, hấp thụ nhiệt xung quanh và hạ nhiệt.
Giai đoạn bay hơi: Chất làm lạnh dạng lỏng ở nhiệt độ-, áp suất thấp-thấp đi vào thiết bị bay hơi, hấp thụ nhiệt từ không gian mục tiêu (chẳng hạn như phòng bảo quản lạnh) và bay hơi hoàn toàn, hoàn tất quá trình làm mát. Sau đó, chất làm lạnh dạng khí quay trở lại máy nén để lưu thông.