I et køleskab anvendes en varmepumpe til at overføre varme fra køleskabets indre til rummet udenom. Det sker ved hjælp af et lukket kredsløb, hvor et kølemiddel pumpes rundt af en pumpe (kompressor). Hovedidéen består så i at udnytte tre vigtige egenskaber ved kølemidlet:
- Til fordampning af det kræves varme,
- Dets kogepunkt stiger med trykket og
- Ved fortætning af kølemidlet afgiver det varme.
Man skal bruge et kølemiddel, hvis kogepunkt i den kolde del (fordamperen) af kredsløbet er ca. 10 grader mindre end den temperatur, man ønsker i køleskabet, og hvis kogepunkt er ca. 20 grader højere end omgivelsernes temperatur, når det befinder sig i den varme del (kondensatoren) af kredsløbet. Man skal med andre ord sørge for, at trykket i kredsløbet ændres så meget mellem den kolde og den varme del af kredsløbet, at kølemidlets kogepunkt herved ændres med ca. 45 grader. Det sørger en kompressor for.
Når kølemidlet løber ind i fordamperen (med lavt tryk), er det en væske. Den fordamper voldsomt, fordi dens temperatur er højere end kogepunktet. Under passagen af fordamperen, bliver al væsken til damp. Den varme, der er nødvendig til fordampningen, tages fra varerne i køleskabets indre. Dampen sendes derpå videre ind i kompressoren, der sørger for at trykket i den næste afdeling af kredsløbet (kondensatoren) er højere. Herved stiger kogepunktets temperatur så meget, at dampen fortætter til væske. Det resulterer i varmeafgivelse til omgivelserne. Og summa summarum: Kølemidlet har transporteret varme ud af køleskabet. Herefter presses væsken videre gennem en indsprøjtningsventil, hvor trykket samtidig bliver nedsat. Og en ny kredsproces er mulig.