آلة التبريد عبارة عن جهاز ينقل الحرارة من منطقة ذات درجة حرارة منخفضة-إلى منطقة ذات درجة حرارة عالية-من خلال طرق فيزيائية أو كيميائية، وبالتالي تحقيق تأثير التبريد. يعتمد مبدأها الأساسي على دورة كارنو العكسية أو دورة ضغط البخار في الديناميكا الحرارية.
يعتمد مبدأ عمل آلة التبريد بشكل أساسي على دورة كارنوت العكسية (النموذج المثالي) أو دورة ضغط البخار (التطبيق العملي). بأخذ دورة ضغط البخار كمثال، فإن جوهرها هو تحقيق نقل الحرارة من خلال عملية تغيير طور مادة التبريد (مثل الفريون والأمونيا وثاني أكسيد الكربون وما إلى ذلك):
مرحلة الضغط: يقوم الضاغط بضغط مادة التبريد الغازية-ذات درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض-إلى غاز ذو-درجة حرارة عالية وضغط مرتفع-. تستهلك هذه العملية الطاقة الكهربائية وتزيد من درجة حرارة سائل التبريد.
مرحلة التكثيف: يدخل الغاز ذو درجة الحرارة المرتفعة والضغط العالي-إلى المكثف، حيث يطلق الحرارة إلى البيئة الخارجية من خلال تبديد الحرارة (مثل تبريد الهواء أو تبريد الماء)، ويتكثف سائل التبريد في سائل عالي الضغط-.
مرحلة الاختناق: يتم اختناق السائل ذو الضغط العالي-من خلال صمام تمدد أو أنبوب شعري، مما يتسبب في انخفاض مفاجئ في الضغط يؤدي إلى تبخر جزئي للسائل، وامتصاص الحرارة المحيطة وتبريده.
مرحلة التبخر: يدخل سائل التبريد ذو درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض- إلى المبخر، ويمتص الحرارة من المساحة المستهدفة (مثل غرفة التخزين البارد) ويتبخر تمامًا، مما يكمل عملية التبريد. بعد ذلك، يعود المبرد الغازي إلى الضاغط للتداول.