系統組成
制冷系統由制冷劑和四大機件，即壓縮機，冷凝器，膨脹閥，蒸發器組成。
壓縮機
壓縮機是制冷循環的動力，它由電動機拖動而不停地旋轉，它除了及時抽出蒸發器内蒸氣，維持低溫低壓外，還通過壓縮作用提高制冷劑蒸氣的壓力和溫度，創造将制冷劑蒸氣的熱量向外界環境介質轉移的條件。即将低溫低壓制冷劑蒸氣壓縮至高溫高壓狀态，以便能用常溫的空氣或水作冷卻介質來冷凝制冷劑蒸氣。
冷凝器
冷凝器是一個熱交換設備，作用是利用環境冷卻介質(空氣或水)，将來自壓縮機的高溫高壓制冷蒸氣的熱量帶走，使高溫高壓制冷劑蒸氣冷卻、冷凝成高壓常溫的制冷劑液體。值得一提的是，冷凝器在把制冷劑蒸氣變為制冷劑液體的過程中，壓力是不變的，仍為高壓。
節流元件
高壓常溫的制冷劑液體直接送入低溫垢蒸發器、根據飽和壓力與飽和溫度——對應原理，降低制冷劑液體的壓力，從而降低制冷劑液體的溫度。将高壓常溫的制冷劑液體通過降壓裝置——節流元件，得到低溫低壓制冷劑，再送入蒸發器内吸熱蒸發。在日常生活中的冰箱、空調常用毛細管作為節流元件。
蒸發器
蒸發器也是一個熱交換設備。節流後的低溫低壓制冷劑液體在其内蒸發(沸騰)變為蒸氣，吸收被冷卻物質的熱量，使物質溫度下降，達到冷凍、冷藏食品的目的。在空調器中，冷卻周圍的空氣，達到對空氣降溫、除濕的作用。蒸發器内制冷劑的蒸發溫度越低，被冷卻物的溫度也越低。在冰箱中一般制冷劑的蒸發溫度調整在-26℃~-20℃，在空調器中調整在5℃~8℃。
制冷劑
制冷劑的種類較多，現就氟裡昂12和22，R410A作簡要介紹。
氟裡昂12
氟裡昂12(CF2Cl2)代号R12，氟裡昂12是一種無色、無臭、透明、幾乎無毒性的制冷劑，但空氣中含量超過80%時會引起人的窒息。氟裡昂12不會燃燒也不會爆炸，當與明火接觸或溫度達到400℃以上時，能分解出對人體有害的氟化氫、氯化氫和光氣(COCl2)。R12是應用較廣泛的中溫制冷劑，适用于中小型制冷系統，如電冰箱、冰櫃等。R12能溶解多種有機物，所以不能使用一般的橡皮墊片(圈)，通常使用氯丁二烯人造橡膠或丁睛橡膠片或密封圈。
氟裡昂22
氟裡昂22(CHF2Cl)，代号R22。R22不燃燒也不爆炸，其毒性比R12稍大，水的溶解度雖比R12大，但仍可能使制冷系統發生“冰塞”現象。R22能部分地與潤滑油互相溶解，其溶解度随着潤滑油的種類及溫度而改變，故采用R22的制冷系統必須有回油措施。R22在标準大氣壓力下的對應蒸發溫度為-40.8℃，常溫下冷凝壓力不超過15.68×105Pa，單位容積制冷量與比R12大60%以上。在空調設備中，大都選用R22制冷劑。
R410A
R410A是一種新型環保制冷劑，工作壓力為普通R22空調的1.6倍左右，制冷（暖）效率更高。提高空調性能，不破壞臭氧層。R410A新冷媒由兩種準共沸的混合物而成，主要有氫，氟和碳元素組成（表示為hfc）,具有穩定，無毒，性能優越等特點。
同時由于不含氯元素，故不會與臭氧發生反應，即不會破壞臭氧層。另外，采用新冷媒的空調在性能方面也會又一定的提高。R410A是目前為止國際公認的用來替代R22最合适的的冷媒，并在歐美，日本等國家得到普及。R410A替換在主要國際市場的全球趨勢及展望的使用狀況和進入國際市場的動态。
分類
制冷系統可分為直接蒸發式（氨系統）和間接冷卻式（鹽水或乙醇—水系統）兩種。
直接蒸發制冷系統是氨經壓縮機冷凝後，通過膨脹直接送至蒸發器或冷風機，使周圍介質降溫冷卻。其優點是：降溫效果快、可獲得較低的溫度、操作方便、耗電量小。缺點是：無縫鋼管用量大，耗氨量較大。
間接制冷系統是采用直接蒸發式先将鹽水池（或冷水池）的鹽水冷卻，然後用鹽水離心泵将冷凍鹽水（或冷水）送至降溫設備降溫。其優點是：氨耗量較少、無縫鋼管耗量少、系統安裝較容易、危險性較小、可預先冷卻較大量的鹽水或冷水，供冷凍系統使用。其缺點是：系統複雜、耗電量較大、鹽水對管道的腐蝕性大、維修費用高。
制冷循環
在蒸汽壓縮式制冷系統中，制冷劑從某一狀态開始，經過各種狀态變化，又回到初始狀态，在這個周而複始的熱力過程中，每一次都消耗一定機械能（電能）而從低溫物體中吸出熱量，并将此熱量轉移到高溫物體。這個一面改變制冷劑狀态，一面完成制冷劑作用的全過程被稱為制冷循環。
蒸發過程
節流降壓後的制冷劑液體（混有飽和蒸汽）進入蒸發器，從周圍介質吸熱蒸發成氣體，實現制冷。在蒸發過程中，制冷劑的溫度和壓力保持不變。從蒸發器出來的制冷劑已成為幹飽和蒸汽或稍有過熱度的過熱蒸汽了。物質由液态變成氣态時要吸熱，這就是制冷系統中使用蒸發器吸熱制冷的原因。
壓縮過程
壓縮機是制冷系統的心髒，在壓縮機完成對蒸汽的吸入和壓縮過程，把從蒸發器出來的低溫低壓制冷劑蒸汽壓縮成高溫高壓的過熱蒸汽。壓縮蒸汽時，壓縮機要消耗一定的外能即壓縮功。
冷凝過程
從壓縮機排出來的高溫高壓蒸汽進入冷凝器後同冷卻劑進行熱交換，使過熱蒸汽逐漸變成飽和蒸汽，進而變成飽和液體或過冷液體。冷凝過程中制冷劑的壓力保持不變。物質由氣态變為液态時要放出熱量，這就是制冷系統要使用冷凝器散熱的道理。冷凝器的散熱常采用風冷或水冷的形式。
節流過程
從冷凝器出來的高壓制冷劑液體通過減壓元件（膨脹閥或毛細管）被節流降壓，變為低壓液體，然後再進入蒸發器重複上述的蒸發過程。
制冷原理
單級蒸汽壓縮制冷系統，是由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流閥四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接，形成一個密閉的系統，制冷劑在系統中不斷地循環流動，發生狀态變化，與外界進行熱量交換。
液體制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻的物體熱量之後，汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽後排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體、經節流閥節流為低壓低溫的制冷劑、再次進入蒸發器吸熱汽化，達到循環制冷的目的。這樣，制冷劑在系統中經過蒸發、壓縮、冷凝、節流四個基本過程完成一個制冷循環。
在制冷系統中，蒸發器、冷凝器、壓縮機和節流閥是制冷系統中必不可少的四大件，這當中蒸發器是輸送冷量的設備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現制冷。壓縮機是心髒，起着吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設備，将蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質帶走。節流閥對制冷劑起節流降壓作用、同時控制和調節流入蒸發器中制冷劑液體的數量，并将系統分為高壓側和低壓側兩大部分。
實際制冷系統中，除上述四大件之外，常常有一些輔助設備，如電磁閥、分配器、幹燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成，它們是為了提高運行的經濟性，可靠性和安全性而設置的。
