Холодильный цикл Карно работает на основе второго закона термодинамики. 1 Чтобы обойти правило, согласно которому передать тепло от более холодного тела к более теплому невозможно без приложения внешней работы, например, электроэнергии, используют посредника — хладагент, температура кипения которого ниже, чем температура охлаждаемого тела. 1

Процесс работы холодильной установки: 1

1. Вещество в испарителе нагревается, кипит, принимая тепло от охлаждаемой среды. 1
2. Затем пар отправляется в компрессор, где сжимается до давления конденсации и соответствующей температуры. 1
3. В конденсаторе отобранная теплота забирается внешней средой. 1 Хладагент переходит из парообразного состояния в жидкое. 1
4. Терморегулирующий вентиль (ТРВ) контролирует количество поступающего в испаритель хладагента посредством регулирования перегрева. 1 Он же работает как дроссельный клапан: понижает давление и температуру рабочего тела до параметров входа в испаритель. 1 Цикл замыкается. 1

Цикл Карно применяется в современных системах, в частности в холодильных машинах и тепловых насосах. 27

Цикл Карно служит теоретической моделью, определяющей наивысший возможный коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины при заданных температурах. 2 На практике реальные установки не достигают КПД Карно из-за неизбежных потерь и необратимостей, но цикл остаётся важным ориентиром при проектировании и анализе тепловых и холодильных машин. 2