В качестве хладагентов в этих установках используют легкокипящие жидкости, которые могут существовать в состоянии влажного насыщенного пара в заданном интервале температур . теплота парообразования хладагентов должна быть наибольшей , что повышает хладопродуктивность установки . К таким жидкостям относят аммиак, фрионы, хлорметил. Эти установки позволяют в обл. насыщенного пара осуществить изотермические отвод и подвод теплоты, отбираемой у охлаждающей среды, и приблизить холодильный цикл к обратному циклу Карно.
Влажный насыщенный пар хладагента всасывается компрессором К’ и адиабатно сжимается (1-2) с затратой удельной внешн. Работы lk. После компрессора сжатый пар поступает в конденсатор К, где при постоянных давлении и температуре за счет отвода охлаждающей средой (вода, воздушная среда), от пара удельной теплоты q1 осуществляется полная конденсация пара (2-3). Для снижения температуры хладагента можно применить расширительную машину и осуществить в ней адиабатное расширение 3-4’ с выполнением удельной внешн. работы lд за счет убыли вн. энергии . Образовавшаяся парожидкостная смесь с низкой темпер. t2 поступает по трубам в испаритель И , установленный в холодильной камере ХК , где находятся охлаждаемые тела, и отбирают у них удельную теплоту q2 . За счет этой теплоты происходит дальнейшее испарение жидкой фазы хладагента при постоянных температуре и давлении (процесс 4’-1’) и образовавшийся пар вновь засасывается компрессором К’ . Совершенно очевидно, что холодильный коэффициент рассмотренного цикла 1’ 2’ 3’ 4’ 1’ равен холодильному коэф. обратного цикла Карно и зависит только от темпер. насыщения пара при испарении Т1 и темпер. его конденсации Т2. В данном интервале температур обратный цикл Карно обеспечивает мах холодильный коэф. , но по техническим причинам при создании холодильных установок вносят ряд изменений . Из-за сложности создания расширительной машины, работающей на влажном паре , и малой получаемой работы ее заменяют регулирующим дроссельным вентилем ДВ или каким либо другим устройством, в котором хладагент после конденсатора дросселируется с понижением давления и температуры (3-4) . Поскольку процесс дроссел. является необратимым, на ТS- диаграмме он показан условно штриховой кривой h=const .Необратимость дроссел. Приводит к уменьшению хладопроизводительности установки и снижению холодильного коэф. Таким образом, теоретический цикл реальной паровой компрессорной установки состоит из процессов адиабатного сжатия 1-2 , изобарного охлаждения и конденсации 2-2’-3, дросселирования 3-4 и испарения 4-1 паров хладагентов . Эффективность цикла паровой компрессорной установки характеризуется холодильным коэф. ε= = , где q2 – удельное количество теплоты, отнятой хладагентом от охлажденной среды (для изобарного процесса q2= h1-h4; q1 – удельное количество теплоты , переданной в конденсатор от охлаждающей среды при постоянном давлении .q1= h2-h3 . Тогда с учетом того , что при дросселир. h4=h3 ε = . Холодильный коэф. цикла с дросселир. пара зависит от температур и от свойств хладагента. Так как h1-h4= r(1-x4) , то увеличение удельной теплоты парообразования r повышает удельную хладопроизводительность установки q2 и холодильный коэф. ε . Чем меньше удельная теплоемкость хладагента , тем меньше увеличение удельной энтропии и тем больше q2 . Поэтому чем больше удельная теплоемкость парообразования и меньше удельная теплоемкость хладагента , тем эффективнее цикл.