Külmutusseadmed saavutavad kunstliku jahutuse, kandes soojust jahutatavalt objektilt ümbritsevasse keskkonda termodünaamilise tsükli kaudu, alandades seeläbi selle temperatuuri ja säilitades madala-temperatuuri keskkonna. Seda kasutatakse laialdaselt toiduainete külmutusseadmetes, kliimaseadmetes ja tööstuslikus jahutuses, et tagada kaupade säilimine, mugav keskkond või protsesside normaalne toimimine.
Oma tööpõhimõtte kohaselt koosneb külmutusseade tavaliselt neljast põhikomponendist: kompressorist, kondensaatorist, drosselklapist ja aurustist. Külmutusagensi ringlemise kaudu süsteemis viib see lõpule neli protsessi: kokkusurumine, kondenseerumine, drossel ja aurustamine, neelab pidevalt soojust madala-temperatuuri piirkonnast ja vabastab selle kõrge{2}}temperatuuri keskkonda.
1. Jahutus ja temperatuuri reguleerimine: näiteks külmikud hoiavad toidu värskena ja konditsioneerid reguleerivad sisetemperatuuri.
2. Niiskuse eemaldamine: kliimaseadmes põhjustab jahutusõhk veeauru kondenseerumist, mis vähendab niiskust.
3. Tööstusliku tootmise tagamine: näiteks hüdratatsioonisoojuse eemaldamine betoontammi valamise ajal ja pinnase külmutamine enne tunneli ehitamist, et konstruktsioon stabiliseerida.
4. Teadusliku uurimistöö ja eksperimenteerimise toetamine: näiteks madala-temperatuuri katsekambrid simuleerivad materjali jõudluse testimiseks ekstreemseid keskkondi.
