在蒸汽压缩式制冷系统中，制冷剂从某一状态开始，经过各种状态变化，又回到初始状态，在这个周而复始的热力过程中，每一次都消耗一定机械能（由电能转化而来），从而从低温物体（冰箱内部）中吸收热量，并将此热量转移到高温物体（冰箱外部），这一过程称为制冷循环。为进行制冷循环各个热力过程所需的机械、设备及连接它们的管路、管路附件等组成的系统，称为制冷系统。制冷循环共有以下四个过程，如下图所示。
1.蒸发过程
节流降压后的制冷剂液体（混有饱和蒸汽）进入蒸发器，从周围介质吸热蒸发成气体，实现制冷。在蒸发过程中，制冷剂的温度和压力保持不变。从蒸发器出来的制冷剂已成为干饱和蒸汽或稍有过热度的过热蒸汽。物质由液态变成气态时要吸热，这是制冷系统中使用蒸发器吸热制冷的原因。
2．压缩过程
压缩机是制冷系统的心脏。在压缩机完成对蒸汽的吸入和压缩过程，把从蒸发器出来的低温低压制冷剂蒸汽压缩成高温高压的过热蒸汽。压缩蒸汽时，压缩机要消耗一定的能量。
3．冷凝过程
从压缩机排出来的高温高压蒸汽进入冷凝器后进行冷却，使过热蒸汽逐渐变成饱和蒸汽，进而变成饱和液体或过冷液体。在冷凝过程中，制冷剂的压力保持不变。物质由气态变为液态时要放出热量，这就是制冷系统中要使用冷凝器散热的道理。
4．节流过程
从冷凝器出来的高压制冷剂液体通过毛细管时被节流降压，变为低压液体，然后再进入蒸发器重复上述的蒸发过程。
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