Šaldymo ciklas yra šilumos variklis, veikiantis atbuline eiga, žinomas kaip fazės keitimo šilumos siurblys. Naudojant šaltnešį, kuris verda žemoje temperatūroje, susidaro santykinis šaltis, sumažinant šaldytuvo temperatūrą iki tokio lygio, kuris neleidžia bakterijoms daugintis ir sugadinti maistą. Šaldymo ciklas veikia iš esmės tuo pačiu principu, dėl kurio jūsų ranka jaučiasi šalta, kai iš jos garuoja vanduo. Kiti skysčiai, įskaitant kai kuriuos žinomus kaip šaldymo agentus, išgaruodami sukuria dar žemesnę temperatūrą.
Šaldymo ciklas yra uždaras dujų ciklas, kuris vyksta keturiais etapais. Pirmasis etapas yra kompresorius, kuris suspaudžia šaltnešį, kad padidintų jo temperatūrą. Tada dujos nukreipiamos per šilumos išsklaidymo gyvatukus, kurie išskiria šilumą už šaldytuvo ribų. Išsklaidydamas šilumą, šaltnešis atvėsta ir vėl kondensuojasi į skystį. Tada šis skystis praeina per aukšto slėgio / žemo slėgio slenkstį, vadinamą išsiplėtimo vožtuvu, dėl kurio jis išsiplečia ir pakeičia fazes į dujas. Šaltos dujos vėl cirkuliuoja į šaldytuvą, sugerdamos šilumą iš vidaus, prieš vėl nukreipiamos į kompresorių. Šaldymo ciklo tikslas – paimti šilumą iš šaldytuvo vidaus ir perduoti ją į išorę.
Norint geriau suprasti šaldymo ciklą, reikia susipažinti su fazės keitimo idėja. Garuojantis skystis išlieka pastovios temperatūros tol, kol jo fazė virsta dujomis. Pavyzdžiui, verdantis vanduo visada išlieka tokio pat, kaip virimo temperatūra, 212 °F (100 °C). Jei šaldytuvas galėtų išlaikyti maistą šviežią, pavyzdžiui, užtikrindamas, kad jo temperatūra būtų žemesnė nei 300 °F (148 °C), o ne 40 °F (4 °C), vanduo galėtų būti naudojamas kaip šaltnešis, nes vandens virimo temperatūra būti šalta, palyginti su 300 °F šaldymo slenksčiu.
Tradicinis šaldymo cikle naudojamas šaltnešis yra amoniakas, tačiau jis yra toksiškas žmonėms. Trečiajame dešimtmetyje amoniakas buvo pakeistas chlorfluorangliavandeniliais (CFC), tačiau buvo nustatyta, kad šis junginys pažeidžia ozono sluoksnį, o aštuntajame dešimtmetyje jis buvo pašalintas. Naujesni junginiai, tokie kaip hidrofluorangliavandeniliai (HFC), efektyviai šaldo, yra netoksiški ir nepažeidžia ozono sluoksnio. Šaldymo išradimas tikriausiai yra vienas iš svarbiausių XX amžiaus išradimų, leidžiantis maistą gabenti dideliais atstumais arba laikyti ilgą laiką nesugedus.