Критическая температура и температуры для 1 и 41 бара показаны на рис. 3, а критическое давление и давления для -40, -10 и 20 °C показаны на рис. 4. 41 бар выбран в качестве предела, так как до данного давления не возникает затруднений в выборе соответствующих компонентов.

Некоторые из хладагентов - NH3, R407C, R218 и R290 - находятся в своем нижнем диапазоне, другие - R23, R41, R116 и R508A - в верхнем диапазоне, и один - R22 - включен в качестве эталона.

NH₃, R218 и R407C функционируют в вакууме при -40°C, примерно при такой же температуре функционирует и пропан. Вакуум означает риск утечки воздуха, особенно возможный при использовании большого количества холодильников прямого охлаждения, и опасность применения огнеопасных хладагентов.

R23, R116, R143A и R218 используются главным образом в смесях. R23 часто используется для очень низких температур, до -80 °C, -90 °C. Некоторые из них слишком дороги, чтобы использоваться в обычных системах.

Диоксид углерода имеет свои особенности. При высоком давлении пара его необходимо поместить в группу "верхнего диапазона", но с другой стороны, более низкий температурный предел ограничен очень высокой тройной точкой: -56,6°C. Таким образом, рабочий диапазон диоксида углерода является самым низким из всех хладагентов, находящихся в порядке 60 K, от чуть выше тройной точки до 5 °C, когда достигается 40 бар. С другого края находится пропан - 135 K - за ним следует пропилен - 131 K.

Однако оборудование обычно функционирует в некоторых установленных пределах, и диапазон температур в коммерческом охлаждении (приблизительно от -40 °C до -10 °C) очень хорошо подходит для диоксида углерода. Таким образом, ни нижний, ни верхний пределы не являются помехой для использования диоксида углерода.

Интересно заметить, что, если оборудование должно функционировать при значительно изменившихся условиях, в качестве хладагента может быть выбран, например, транспортабельный охлаждающийся пакет пропан/пропилен. Недостаток данных агентов состоит в том, что они являются огнеопасными.

1.2. Холодильный коэффициент, степень сжатия, емкость и температура на выходе.

На рис. 5 показана низкотемпературная ступень каскадной системы, которая может присутствовать, например, в супермаркете, на холодильных складах или предприятиях пищевой промышленности. Хладагенты в каждых ступенях могут быть одни и те же, но обычно применяются разные, каждый оптимизирован для режима работы в данной ступени.

При сравнении (см. рис. 5) особо впечатляет то, что холодильный коэффициент везде почти одинаков. С одной стороны это понятно, так как хладагент с наивысшим холодильным коэффициентом или постепенно выведется, или постепенно выведет другие.

Однако необходимо отметить, что указанные выше холодильные коэффициенты - теоретические для "идеального" цикла. Некоторые хладагенты улучшают свои показатели при изменении цикла, например, при переходе в энергосберегающий режим или добавлении переохладителя конденсата/пароперегревателя, другие нуждаются в большем перегреве, определенных маслах, иные компоненты могут быть недоступны в цикле или существуют компоненты, оптимизированные для определенного хладагента.

На рис. 5 изоэнтропическая эффективность сжатия несколько занижена. Она уменьшается при увеличении степени сжатия и равняется 0,62 для степени 2 и 0,55 для степени 4.

Компоненты для диоксида углерода, особенно компрессоры, очень быстро совершенствуются, и изготовители обещают улучшение рабочих характеристик. Диоксид углерода имеет высокое давление, но его степень сжатия невелика, являясь минимальной среди всех хладагентов для отобранных температур, на рисунке показана степень объемного сжатия. Это упрощает конструкцию компрессора.

Возможность изменения холодильного коэффициента относительно ограничена ввиду небольшого различия между температурами испарения и конденсации. При большем различии температур, например 40/-30°C, холодильный коэффициент значительно понижается, и для R404A и R507A его можно значительно изменить путем увеличения теплообменника.