制冷方法分為蒸氣壓縮式制冷、吸收式制冷、 蒸氣噴射式制冷、氣體膨脹式制冷、熱電制冷。在上述制冷方法中，蒸氣壓縮制冷是最經(jīng)濟而且應用最廣泛的制冷方式，亦是環(huán)境試驗設備中最常使用的制冷方式，其原理是利用氟利昂等液體的蒸發(fā)潛熱從被冷卻物體中吸熱而實現(xiàn)制冷。（單級制冷循環(huán)圖）為蒸氣壓縮式制冷循環(huán)過程的示意圖。經(jīng)膨脹閥節(jié)流進入蒸發(fā)器的液體，從周圍物體中吸取蒸發(fā)潛熱而蒸發(fā)，蒸發(fā)后變成低溫低壓氣體被制冷壓縮機吸入，經(jīng)壓縮機壓縮后變成高溫高壓氣體進入水冷或風冷冷凝器，在其中冷卻成高壓液體，再經(jīng)膨脹閥進入蒸發(fā)器。如此往復循環(huán)，從低溫處吸熱實現(xiàn)制冷，再將熱量從高溫處釋放出來。

在（單級制冷循環(huán)圖）所示制冷循環(huán)中，由某一狀態(tài)變成另一狀態(tài)的一個變化被稱為一個過程。制冷循環(huán)共有四個過程。下面簡敘制冷循環(huán)中的四個過程。

(1). 蒸發(fā)過程：通過膨脹節(jié)流后的低壓濕蒸汽，在蒸發(fā)器中從周圍介質(zhì)吸熱制冷，并逐漸增加其干度。這樣，從蒸發(fā)器出來的氣體就已經(jīng)成為干飽和蒸氣或稍有過熱度的過熱蒸氣了。在蒸發(fā)過程中，制冷劑溫度和壓力保持不變。

(2). 壓縮過程：完成制冷作用后從蒸發(fā)器出來的蒸氣進入制冷機，經(jīng)過壓縮后，溫度和壓力急劇升高。所以制冷機排出的氣體就變成了過熱度較大的熱蒸氣。壓縮過程中，制冷劑熵值不變。

(3). 冷凝過程：從制冷機排出的高溫高壓過熱蒸氣，進入冷凝器后同冷卻水或空氣進行熱交換，使過熱蒸氣逐漸變成飽和蒸氣，進而變成飽和液體。當用冷卻水冷卻時，飽和液體溫度將繼續(xù)降低，出現(xiàn)過冷。冷凝過程中壓力保持不變。

(4). 節(jié)流過程：從冷凝器出來的液體通過膨脹閥或毛細管等節(jié)流裝置被節(jié)流，成為低溫低壓的濕蒸汽，節(jié)流過程中制冷劑焓值不變。

上述四個循環(huán)過程依次不斷循環(huán)，進而達到制冷目的。

為完成制冷循環(huán)的各熱力學過程，需要將壓縮機、換熱器、管路、管路附等組成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)稱為制冷系統(tǒng)。

單級壓縮制冷，是指制冷劑蒸氣只經(jīng)過一次壓縮，它的最低蒸發(fā)溫度可以控制在-30℃～-40℃