La Termodinámica postula que un motor térmico ideal en el que se invirtiera el sentido de realización de su ciclo termodinámico se comportaría como una máquina frigorífica. Es decir, tal y como se refleja en la figura, una máquina frigorífica trabaja cíclicamente extrayendo una cantidad de calor QB de un depósito de calor a tempertura baja (foco frío) y depositándolo en otro depósito de calor a temperatura alta (foco caliente), para lo cual es imprescindible aportar una cantidad energía externa Eext, que también es entregada en forma de calor al foco caliente junto a QB, es decir, QA = QB+Eext. Este esquema solo difiere del esquema de los motores térmicos en el sentido de las flechas (justo el contrario), y en el término Eext, (que en los motores era trabajo, W).
Las máquinas frigoríficas se pueden clasificar en dos tipos:
- Sistemas de compresión: en los que la energía externa se introduce únicamente en forma de trabajo (Ein = trabajo, Win)
- Sistema de absorción: son los que la energía externa es introducida en forma de calor y trabajo (Eext= Q+W ).
Esto se consigue con un líquido llamado refrigerante que transporta calor del evaporador hasta el condensador.
Como para cualquier fluido la evaporación se favorece con bajas presiones y la condensación con altas, para un fluido refrigerante dado, basta controlar la presión reinante en el evaporador y en el condensador para obtener las temperatura deseada de intercambio de calor con el ambiente de los focos frío y caliente.
Finalmente, la refrigeración se puede utilizar para dos objetivos distintos. Ello nos permite clasificar a las máquinas frigoríficas según su utilización en dos categorías:
- Refrigeradores o frigoríficos: Son máquinas frigoríficas que se utilizan para mantener un reciento a temperatura más baja del medio que le rodea.
- Bombas de calor: Son máquinas frigoríficas que se utilizan para mantener un recinto a temperatura más alta que el medio que le rodea.