Refrigerarea are loc într-un proces continuu în patru etape, cu o parte de înaltă presiune și de joasă presiune. În ciclul de refrigerare, lichidele cu puncte de fierbere scăzute sunt folosite ca agenți frigorifici primari. Proprietățile termodinamice importante ale acestor lichide sunt afișate în diagrama cu agent frigorific. Graficul afișează un grafic al presiunii substanțelor în funcție de temperatură, precum și punctele de topire, triple și critice dacă acestea apar în intervalul de lucru al agentului frigorific. Folosind diagrama, inginerii de proiectare frigorifice pot alege agentul frigorific potrivit pentru sistemul de interes.
Un frigider de acasă poate demonstra cei patru pași ai ciclului de refrigerare. Sunt implicate trei fluide: aerul din cameră, aerul circulat în frigider și agentul frigorific – toate schimbând căldură prin contact indirect. Agentul frigorific intră în evaporator, serpentinele din spatele frigiderului și absoarbe căldură din aerul cald care vine din frigider, provocând fierberea agentului frigorific; este apoi recomprimat și condensat într-un lichid de înaltă presiune după ce eliberează căldură în aerul din cameră. Refrigerantul lichid cald de înaltă presiune este trecut printr-o supapă de expansiune, ceea ce provoacă o scădere bruscă a presiunii și a temperaturii. Agentul frigorific lichid rece reintră în evaporator și ciclul este complet.
Proprietățile termodinamice ale agentului frigorific pot fi afișate fie într-o diagramă a agentului frigorific, fie ca un tabel de date. Graficul este, în general, mai util, deoarece mai mulți agenți frigorifici pot fi afișați într-o singură referință vizuală ușoară. Diagrama agentului frigorific este uneori denumită diagramă presiune-temperatura sau diagramă PT. Un inginer poate folosi diagrama pentru a căuta un agent frigorific care funcționează la presiuni mai mici pentru a reduce presiunea nominală necesară pentru un anumit sistem. Dacă presiunile sunt prea scăzute, totuși, raportul de compresie va deveni anormal de mare, făcând pasul de compresie imposibil de realizat.
Graficul agentului frigorific afișează temperatura de fierbere și presiunea agentului frigorific. Este de dorit să funcționeze peste presiunea atmosferică pentru a evita umiditatea și scurgerea aerului în sistem. Pentru a face acest lucru, punctul de fierbere a agentului frigorific ar trebui să fie mai mic decât nivelul temperaturii sistemului. Punctele critice de temperatură și presiune sunt, de asemenea, reprezentate pe diagrama cu agent frigorific. Sistemul trebuie să funcționeze cu mult sub valorile critice peste care fazele lichide și gazoase au proprietăți identice.
O diagramă a agenților frigorifici este disponibilă de la vânzătorii de agenți frigorifici sau de echipamente de refrigerare. Diferitele tipuri de echipamente utilizate în sistemele de refrigerare, cum ar fi echipamentele cu piston, unitățile de absorbție sau unitățile cu jet de curent necesită agenți frigorifici diferiți. Majoritatea referințelor de inginerie chimică includ o diagramă a agentului frigorific. Utilizatorii care nu sunt familiarizați cu agenții frigorifici ar trebui să consulte un inginer profesionist sau un tehnician HVAC calificat înainte de înlocuirea unui agent frigorific din cauza preocupărilor legate de echipamentele de înaltă presiune și a reglementărilor de mediu în vigoare privind agenții frigorifici cu hidrocarburi clorurate.