สารทำความเย็นเป็นสารที่ใช้โดยเครื่องปรับอากาศเพื่อถ่ายเทความร้อนและสร้างผลเย็น ระบบปรับอากาศใช้สารทำความเย็นสูตรพิเศษออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนสถานะที่อุณหภูมิเฉพาะให้ความเย็นที่เหมาะสม กับอุปกรณ์พกพาใช้สารทำความเย็นที่เรียกว่า R-22 หรือ HCFC-22 HCFC ย่อมาจาก ไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอนปัจจุบันสารทำความเย็นที่ใช้กันมากที่สุด

            รูปแบบของสารทำความเย็นที่ใช้อยู่ในปัจจุบันจำนวนมากในปัจจุบันกำลังถูกเลิกใช้ เกี่ยวกับการลดลงของชั้นโอโซน portables ใช้ R-22 ซึ่งได้รับ ถือว่ายอมรับได้สำหรับการใช้งานโดย EPA จนถึงปี 2010 ตามเวลานั้น สารทำความเย็นที่เป็นมิตรกับโอโซนที่สามารถทดแทนได้ง่ายสำหรับ R-22 นั้นจะพร้อมใช้งานใช้ได้

           ในวงจรการทำความเย็นปั๊มความร้อนจะถ่ายเทความร้อนจากอุณหภูมิที่ต่ำกว่าแหล่งความร้อนลงในอ่างความร้อนอุณหภูมิที่สูงขึ้น ความร้อนจะไหลตามธรรมชาติในทิศทางตรงกันข้าม นี่เป็นเครื่องปรับอากาศที่พบมากที่สุด ตู้เย็นทำงานในลักษณะเดียวกันมากเพราะมันปั๊มความร้อนออกมาจากภายในเข้าไปในห้องที่มันอยู่รอบนี้ใช้ประโยชน์จากก๊าซสากล

           PV = nRT โดยที่ P คือความดัน V คือปริมาตร R คือค่าคงที่ของก๊าซสากล T คือ อุณหภูมิและ n คือจำนวนโมลของก๊าซ (1 โมล = 6.022 × 1,023 โมเลกุล) ในตู้เย็นวงจรจะต่อเนื่อง ในตัวอย่างต่อไปนี้มีให้ สารทำความเย็นที่ใช้คือแอมโมเนียบริสุทธิ์ซึ่งเดือดที่ -27 องศา F. อันนี้เกิดอะไรขึ้นเพื่อทำให้ตู้เย็นเย็น:

• คอมเพรสเซอร์บีบอัดก๊าซแอมโมเนีย ก๊าซอัดร้อนขึ้นตามแรงดัน (สีส้ม)

• ขดลวดที่ด้านหลังของตู้เย็นปล่อยก๊าซแอมโมเนียร้อนให้กระจายออกไปความร้อนของมัน ก๊าซแอมโมเนียควบแน่นเป็นของเหลวแอมโมเนีย (สีน้ำเงินเข้ม) ที่ความดันสูง.

• ของเหลวแอมโมเนียแรงดันสูงไหลผ่านวาล์วขยายตัว วาล์วขยายตัวถือได้ว่าเป็นรูเล็ก ๆ อีกด้านหนึ่งของหลุม เป็นของเหลวแอมโมเนียแรงดันสูง อีกด้านหนึ่งของหลุมมีค่าต่ำ พื้นที่ความดัน (เพราะคอมเพรสเซอร์ดูดก๊าซออกจากด้านนั้น)

• แอมโมเนียเหลวจะเดือดและระเหยทันที (สีน้ำเงินอ่อน) อุณหภูมิลดลงถึง -27 F. สิ่งนี้ทำให้ภายในตู้เย็น เย็น.

• ก๊าซแอมโมเนียเย็นจะถูกดูดโดยคอมเพรสเซอร์และวัฏจักรซ้ำ

• เครื่องทำความเย็นแบบบีบอัดไอ

• เครื่องทำความเย็นดูดซับก๊าซ

           วงจรการบีบอัดไอใช้ในตู้เย็นที่ใช้ในครัวเรือนส่วนใหญ่เช่นเดียวกับในระบบทำความเย็นเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่จำนวนมาก รูปต่อไปนี้ ให้ไดอะแกรมแผนผังของส่วนประกอบของการบีบอัดไอทั่วไป

            อุณหพลศาสตร์ของวัฏจักรสามารถวิเคราะห์ได้บนแผนภาพในรอบนี้ สารทำความเย็นหมุนเวียนเช่นฟรีออนเข้าสู่คอมเพรสเซอร์เป็นไอ จากจุด 1 ถึงจุด 2 ไอถูกบีบอัดที่เอนโทรปีคงที่และออกจาก คอมเพรสเซอร์ร้อนยวดยิ่ง จากจุดที่ 2 ถึงจุดที่ 3 และต่อไปยังจุดที่ 4 ไอน้ำร้อนยวดยิ่งเดินทางผ่านคอนเดนเซอร์ซึ่งเย็นตัวและกำจัดออกก่อน ความร้อนยิ่งยวดแล้วควบแน่นไอเป็นของเหลวโดยการเอาส่วนเพิ่มเติมออก ความร้อนที่ความดันคงที่และอุณหภูมิ ระหว่างจุดที่ 4 ถึง 5 จะเป็นของเหลว สารทำความเย็นจะต้องผ่านวาล์วขยายตัว (หรือที่เรียกว่าวาล์วปีกผีเสื้อ) ที่ความดันลดลงอย่างกะทันหันทำให้เกิดการระเหยของแสงแฟลชและทำความเย็นอัตโนมัติโดยทั่วไปของเหลวน้อยกว่าครึ่ง

        รุ่น “monoblock” รวบรวมน้ำในถังหรือถาดและหยุดเมื่อเต็ม. รุ่น Air-to-Air จะระเหยน้ำอีกครั้งและปล่อยผ่านท่อที่มีท่อและสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง หน่วยท่อเดียวดึงอากาศออกจากห้องเพื่อทำให้คอนเดนเซอร์เย็นลง อากาศนี้นั้น แทนที่ด้วยอากาศร้อนจากภายนอกหรือห้องอื่น ๆ ซึ่งช่วยลดประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตามหน่วยที่ทันสมัยทำงานในอัตราส่วนประมาณ 1 ถึง 3 เช่นเพื่อผลิต 3 กิโลวัตต์ของ การระบายความร้อนนี้จะใช้ไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์

        เครื่องปรับอากาศแบบพกพาที่ระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นระบบทำความเย็นแบบใช้คอมเพรสเซอร์ซึ่งใช้อากาศในการแลกเปลี่ยนความร้อนคล้ายกับรถยนต์หรือเครื่องปรับอากาศในครัวเรือนทั่วไป ด้วยระบบประเภทนี้อากาศจะถูกลดความชื้นตามที่อากาศเย็น เครื่องปรับอากาศแบบระเหยไม่มีคอมเพรสเซอร์หรือคอนเดนเซอร์ แทน, น้ำของเหลวจะถูกเทลงในและปล่อยเป็นไอ เพราะพวกเขาไม่มีคอนเดนเซอร์ที่ต้องการระบายความร้อนพวกเขาไม่จำเป็นต้องมีท่อหรือท่อช่วยให้พวกเขาพกพาได้อย่างแท้จริง

         โดยทั่วไปแล้วจะสามารถระบายความร้อนด้วยขนาด 400 ตารางฟุต (37 ตารางเมตร) ต่อ 12,000 BTU / h (3.5 กิโลวัตต์หรือการปรับอากาศหนึ่งตัน) โดยเครื่องปรับอากาศทำความเย็น อย่างไรก็ตามปัจจัยอื่น ๆ จะมีผลต่อภาระความร้อนทั้งหมด เครื่องปรับอากาศแบบระเหยใช้มากพลังงานน้อยลง

          เครื่องปรับอากาศส่วนกลางหรือที่เรียกกันทั่วไปว่า Central air (US) หรือ air-con (UK)

เป็นระบบปรับอากาศที่ใช้ท่อเพื่อกระจายความเย็นและ / หรือ ลดความชื้นอากาศในห้องมากกว่าหนึ่งห้องหรือใช้ท่อเพื่อกระจายน้ำเย็น เพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนในห้องมากกว่าหนึ่งห้องและไม่ได้เสียบเข้ากับเต้าเสียบไฟฟ้ามาตรฐาน

          ด้วยระบบแยกทั่วไปคอนเดนเซอร์และคอมเพรสเซอร์จะอยู่ในหน่วยกลางแจ้ง เครื่องระเหยติดตั้งอยู่ในหน่วยจัดการอากาศ (ซึ่งมักจะเป็นเตาอากาศบังคับ) ด้วยระบบบรรจุภัณฑ์ส่วนประกอบทั้งหมดจะอยู่ในที่เดียวหน่วยกลางแจ้งที่อาจตั้งอยู่บนพื้นดินหรือหลังคา

           เครื่องปรับอากาศส่วนกลางมีประสิทธิภาพเหมือนเครื่องปรับอากาศทั่วไป แต่มีหลายเครื่องที่มีประโยชน์เพิ่มเติม:

• เมื่อหน่วยจัดการอากาศเปิดอยู่อากาศในห้องจะถูกดึงเข้ามาจากส่วนต่างๆ ของบ้านผ่านท่อส่งลมกลับ อากาศนี้ถูกดึงผ่านตัวกรอง ที่มีอนุภาคในอากาศเช่นฝุ่นและผ้าสำลีออก ซับซ้อน

ตัวกรองอาจกำจัดมลพิษด้วยกล้องจุลทรรศน์เช่นกัน กรองอากาศถูกกำหนดเส้นทางเพื่อส่งลมไปยังห้องส่งของ เมื่อใดก็ตามที่อากาศกำลังทำงานรอบนี้ซ้ำอย่างต่อเนื่อง

• เนื่องจากหน่วยเครื่องปรับอากาศส่วนกลางตั้งอยู่นอกบ้านมันให้เสียงในอาคารในระดับที่ต่ำกว่าเครื่องปรับอากาศแบบตั้งพื้นหน่วย

          เครื่องปรับอากาศและตู้เย็นทำงานในลักษณะเดียวกัน แทนที่จะระบายความร้อนเพียงพื้นที่เล็ก ๆ ที่หุ้มฉนวนภายในตู้เย็นเครื่องปรับอากาศทำให้ห้องเย็นลง ทั้งบ้านหรือธุรกิจทั้งหมด เครื่องปรับอากาศใช้สารเคมีที่ง่าย แปลงจากก๊าซเป็นของเหลวและกลับมาอีกครั้ง สารเคมีนี้ใช้ในการถ่ายโอนความร้อนจากอากาศภายในบ้านสู่อากาศภายนอก

         เครื่องมีสามส่วนหลัก พวกเขาเป็นคอมเพรสเซอร์คอนเดนเซอร์และสิ่งที่ทำให้ระเหิด คอมเพรสเซอร์และคอนเดนเซอร์มักจะตั้งอยู่บนอากาศภายนอก ส่วนของเครื่องปรับอากาศ เครื่องระเหยตั้งอยู่ภายในบ้านบางครั้งเป็นส่วนหนึ่งของเตา

• ของเหลวที่ใช้งานจะมาถึงคอมเพรสเซอร์เป็นก๊าซเย็นและแรงดันต่ำ เรียกว่าฟรีออน คอมเพรสเซอร์บีบของเหลว แพ็คนี้โมเลกุลของ ของเหลวใกล้กัน ยิ่งโมเลกุลอยู่ใกล้กันมากเท่าไหร่ พลังงานและอุณหภูมิ

• ของเหลวที่ใช้งานปล่อยให้คอมเพรสเซอร์เป็นก๊าซแรงดันสูงและไหลเข้าสู่เครื่องควบแน่น ถ้าคุณดูที่ส่วนเครื่องปรับอากาศด้านนอก มองหาชิ้นส่วนที่มีครีบโลหะอยู่รอบ ๆ ครีบทำหน้าที่เหมือนหม้อน้ำในรถยนต์และช่วยให้ความร้อนหายไปหรือกระจายได้เร็วขึ้น

• เมื่อสารทำงานออกจากคอนเดนเซอร์อุณหภูมิของมันจะมาก ตัวทำความเย็นและเปลี่ยนจากแก๊สเป็นของเหลวภายใต้แรงดันสูงของเหลวจะเข้าสู่เครื่องระเหยผ่านรูเล็ก ๆ ที่แคบ บนอีกด้านหนึ่งความดันของของเหลวลดลง เมื่อมันเริ่มระเหยเป็นแก๊ส

• เมื่อของเหลวเปลี่ยนเป็นก๊าซและระเหยมันจะดึงความร้อนออกจากอากาศรอบ ๆ มัน. ความร้อนในอากาศจำเป็นต้องแยกโมเลกุลของของเหลวจากของเหลวเป็นแก๊ส

• เครื่องระเหยยังมีครีบโลหะเพื่อช่วยในการแลกเปลี่ยนพลังงานความร้อนกับอากาศโดยรอบ

• ตามเวลาที่ของเหลวทำงานออกจากเครื่องระเหยมันจะเย็นและต่ำ ก๊าซความดัน จากนั้นจะกลับไปที่คอมเพรสเซอร์เพื่อเริ่มการเดินทางทั่วอีกครั้ง

• เชื่อมต่อกับเครื่องระเหยเป็นพัดลมที่หมุนเวียนอากาศภายในบ้านเพื่อพัดข้ามครีบระเหย อากาศร้อนจะเบากว่าอากาศเย็นดังนั้นอากาศร้อนอากาศในห้องขึ้นไปด้านบนของห้อง

• มีช่องระบายอากาศที่มีการดูดอากาศเข้าเครื่องปรับอากาศและไปลงท่อ อากาศร้อนจะถูกใช้เพื่อทำให้แก๊สในเครื่องระเหยเย็นลง เช่นเดียวกับความร้อนจะถูกลบออกจากอากาศอากาศจะเย็นลง มันจะถูกเป่าเข้าไปใน

บ้านผ่านท่ออื่น ๆ มักจะอยู่ที่ระดับพื้น

• สิ่งนี้จะดำเนินต่อไปเรื่อย ๆ จนกว่าห้องจะมาถึงอุณหภูมิที่คุณต้องการให้ห้องเย็นลง เครื่องควบคุมอุณหภูมิรู้สึกว่าอุณหภูมิถึงการตั้งค่าที่เหมาะสมและปิดเครื่องปรับอากาศเมื่อห้องอุ่นขึ้นเทอร์โมสตัทจะเปิดเครื่องปรับอากาศอีกครั้งจนกว่าห้องจะถึงอุณหภูมิ