Para entender el funcionamiento de los sistemas de refrigeración, vamos a abordar el Concepto de maquina térmica  y los componentes que la integra.

Maquina térmica

Una maquina térmica es un dispositivo termodinámico que utiliza un diferencial de temperatura para producir trabajo útil. Esta máquina toma calor de un foco caliente y convierte parte de esta energía en trabajo, debido a que no toda la energía puede ser convertida en trabajo, hay una energía de desecho que va a apara a un foca una temperatura más baja que la del foco caliente. La siguiente gráfica muestra de forma esquemática como es la operación de una maquina térmica.    

ahora bien, un dispositivo de refrigeración es en esencia una maquina térmica operando de forma inversa, es decir toma calor del foco frió, y lo deposita en el foco caliente. Como las leyes de la termodinámica dictan que el calor solo puede viajar de forma natural desde el foco caliente al frió, hace falta una entrada de trabajo trabajo en el sistema para lograr este propósito. por lo que la gráfica de funcionamiento de un sistema de refrigeración quedaría de la siguiente manera.

Ciclo de Carnot:

Es el ciclo descrito por un fluido de trabajo en el interior de una maquina térmica conocida como máquina de Carnot. Este ciclo es el da más alta eficiencia y completamente reversible, Esto quiere decir que puede operar absorbiendo calor de un foco caliente para producir trabajo y calor de desecho o absorber trabajo para trasportar calor desde un foco un frio a uno mas caliente. Es por ello que el ciclo de Carnot se emplea en los proceso de refrigeración ya que hay que tomar calor de un ambiente a una baja temperatura para entregarlo a un ambiente con mayor temperatura. La siguiente gráfica muestra cuales son las etapas a las que debe ser sometido el fluido para que la maquina opere de manera correcta