Під холодильною машиною розуміють комплекс пристроїв, необхідних для здійснення замкнутого циклу переходу речовини холодильного агента з одного агрегатного стану в інше з метою отримання низьких температур. За допомогою холодильної машини здійснюється безперервний перенесення тепла від холодних тіл до більш теплим.
На роботу холодильної машини витрачається енергія. Закон збереження енергії при взаємних перетвореннях тепла і роботи можна сформулювати наступним чином: робота може проводитися за рахунок тепла, при цьому на кожну одиницю отриманої роботи витрачається певна кількість тепла. У свою чергу, коли тепло виробляється за рахунок роботи, то від кожної одиниці витраченої роботи виходить певна кількість тепла.
Слово «робота» розуміється в широкому сенсі; воно охоплює поняття електричного, механічного та інших видів роботи. Одна кілокалорія тепла відповідає 427 кгс · м роботи. 1 л. с. ч = 632,4 ккал; 1 кВт · год = 859,8 ккал.
Потужність визначається роботою, виробленої в одиницю часу.
Одиниця потужності - ват - це потужність, при якій за 1 с виконується робота в 1 Дж.
Круговий теплової процес, здійснюваний робочою речовиною в холодильній машині, називається холодильним циклом.
Залежно від способу здійснення замкнутого циклу холодильні машини підрозділяють на три типи. компресійні (повітряні і парові, які працюють на легкокипящих рідинах); абсорбція і адсорбційні; ежекторні.
Повітряні компресійні машини засновані на тому явищі, що при адіабатичному (адіабатні) розширенні стисненого газу з падінням тиску знижується його температура. Адіабатичним називається процес, що протікає без теплообміну робочого тіла із зовнішнім середовищем.
Парові компресійні машини засновані на стисканні парів холодоагенту в компресорі, перетворенні їх в рідину в конденсаторі і подальшому кипінні цієї рідини в випарнику при низькому тиску. Отримані пари знову засмоктуються компресором, стискаються і процес повторюється.
Машини абсорбції. В їх основі лежить поглинання деяких парів хладагентов будь-яким речовиною (наприклад, парів аміаку водою) з подальшим випаровуванням їх. Кипіння рідкого холодоагенту і конденсація парів відбуваються так само, як і в парових компресійних машинах.
Адсорбційні машини відрізняються від абсорбційних тим, що в них у ролі поглинача використовують тверді речовини (наприклад, силікагель).
Ежекторні холодильні машини відносяться до групи парових холодильних машин, в яких для отримання холоду використовується випаровування рідини. У цих машинах для відсмоктування парів з випарника застосований «підсмоктуватиметься ефект» струменя рідини або пари, що має велику швидкість. Принцип дії цих машин заснований на випаровуванні води при низьких температурах в результаті розрідження. У ежекторних машинах виконуються одночасно 2-а циклу:
- прямий - тепло перетворюється в роботу;
- зворотний - механічна робота використовується для отримання холоду.