Для передачи тепловой энергии из одной зоны в другую системы охлаждения применяют основные законы физики. Различные установки для производства льда и склады с регулируемой температурой используют тот же процесс в большем масштабе. Значимые промышленные объекты, такие как нефтегазовые и пищевые заводы, в своей повседневной работе полагаются на крупногабаритные холодильные установки.

Наиболее распространенным типом промышленных холодильных систем является принудительное вытеснение (повышение давления хладагента за счет перемещения поршня, уменьшения объема вещества) парокомпрессионного охлаждения (цикл Перкинса). При таком подходе в качестве средства переноса тепла используется жидкость, называемая хладагентом.

В большинстве случаев хладагентом является пар. В какой-то момент в системе он сжимается, превращаясь в жидкость, позже ему дают возможность расшириться и снова испариться. Процесс происходит циклично. Каждый раз, когда хладагент испаряется, он поглощает тепловую энергию из окружающей среды, когда же он конденсируется, то отдает это тепло, но уже во внешнюю среду.

Физические свойства хладагента определяют диапазоны давления и температуры в системе, а также скорость цикла, необходимая для нужного эффекта охлаждения. От этих деталей зависит эффективность системы охлаждения в целом. Выбор хладагента важен, и для этой цели было создано много синтетических материалов.

Аммиак (NH3) является естественным хладагентом, актуальным для крупных производств с холодильными системами. При выборе аммиака в качестве предпочтительного хладагента учитываются следующие особенности этого газа.

В то время как многие синтетические хладагенты постепенно выводятся из оборота из-за их вредного воздействия на окружающую среду, потенциал аммиака в этом плане значительно увеличивается.

Аммиак в качестве хладагента очень эффективен. Для значительного снижения температуры требуется относительно небольшое его количество. Используя системы охлаждения на основе аммиака, производители продуктов питания и холодильные склады снижают потребление энергии и расходы на нее.

Безводный аммиак представляет собой прозрачную жидкость, которая кипит при температуре -33,3℃. В холодильных установках она хранится в закрытых емкостях под давлением. При сбросе давления сжиженный аммиак быстро испаряется, образуя при этом невидимый пар или газ.

По данным Международного института охлаждения аммиак обладает превосходными термодинамическими свойствами, чем опережает конкурентов. Это позволяет холодильной системе на основе аммиака достигать максимального эффекта охлаждения при минимальном потреблении энергии.