Системите за климатизация с директно изпарение на фреона работят на принципа на хладилната машина, за която е характерно използването на топлината от кондензатора, без да се изключва и оползотворяването и на хладилния ефект. Хладилната машина теоретично може да използва всеки един от термодинамичните цикли, но в практиката са се утвърдили така наречените компресорно-кондензаторни агрегати и в редките случаи, когато има източник на топлина с ниска цена – абсорбционните агрегати.
При използване на хладилния агрегат за климатизиране на сграда или помещение, при работа на машината в режим охлаждане се използва изпарителят, който се намира в климатизираното пространство и отнема топлина посредством изпарение на фреона. В последствие фреонът кондензира в друг топлообменик, извън климатизираното пространство като така отдава отнетата топлина.
При използване на термопомпен вариант на хладилния агрегат, при работа в режим на отопление, в машината се включва четирипътен вентил, който обръща пътя на хладилния агент, така че кондензаторът да се намира в сградата, където отдава топлина, а изпарителят е извън сградата и отнема топлина от околната среда.
Хладилен коефициент и коефициент на трансформация
Важни фактори за хладилната машина са хладилният коефициент и коефициентът на трансформация. Те, от своя страна, показват какво студопроизводство и каква отоплителна мощност се получават при определени температурни работни
условия, ако за задвижването на компресора се влага единица мощност.
Теоретично, коефициентът на трансформация е в порядък 4,5 до 6, при температура на източника на топлина в диапазона от -20 оС до +20 оС, след като се вземат предвид и температурните разлики за оразмеряване на изпарителя и кондензатора. Добре е да се има предвид, че колкото по-голяма е разликата на температурата (налягането) на кондензация и температурата (налягането) на изпарение, толкова по-малка е стойността на коефициента на трансформация, и обратно.