Ngăn đá của tủ lạnh có thể làm được đá lạnh do nó duy trì được nhiệt độ rất thấp, thường là dưới 0 độ C (32 độ F). Quá trình làm lạnh trong tủ lạnh được thực hiện thông qua hệ thống làm lạnh, hệ thống này bao gồm các thành phần cơ bản sau:
Chất lạnh (Refrigerant): Đây là một hợp chất có khả năng thay đổi trạng thái từ lỏng sang khí và ngược lại trong quá trình tuần hoàn. Chất này có nhiệt độ sôi rất thấp, giúp nó dễ dàng hấp thụ và tản nhiệt.
Máy nén (Compressor): Máy nén có nhiệm vụ nén chất lạnh ở dạng khí lên áp suất cao, làm nó nóng lên và đưa nó vào dàn ngưng (condenser).
Dàn ngưng (Condenser): Khi chất lạnh nóng đi qua dàn ngưng, nó sẽ tản nhiệt ra môi trường ngoài và chuyển từ dạng khí sang dạng lỏng.
Van giãn nở (Expansion Valve): Chất lạnh lỏng từ dàn ngưng đi qua van giãn nở, nơi nó bị giãn nở và giảm áp suất, làm nó lạnh đi nhanh chóng.
Dàn bay hơi (Evaporator): Chất lạnh lạnh đi qua dàn bay hơi, nơi nó hấp thụ nhiệt từ bên trong tủ lạnh và làm lạnh không gian bên trong. Khi hấp thụ nhiệt, chất lạnh sẽ chuyển từ dạng lỏng sang khí và quay trở lại máy nén, hoàn thành chu trình.
Quá trình làm lạnh và duy trì nhiệt độ thấp trong ngăn đó giúp nước đặt trong khay đá chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn (đông cứng thành đá) do nhiệt độ trong ngăn đó luôn dưới điểm đóng băng của nước (0 độ C).
