Каскадный метод охлаждения, процесс переноса тепла от более низкого температурного уровня к более высокому (т. е. охлаждение), осуществляющийся в холодильной установке с помощью нескольких замкнутых последовательно действующих холодильных циклов . При Каскадный метод охлаждения, относящемся к методам глубокого охлаждения, конденсация холодильного агента низкотемпературного цикла происходит в результате испарения холодильного агента следующего за ним более высокого по температуре холодильного цикла. Число циклов, как правило, не превышает 4, т.к. в противном случае конструкция установки значительно усложняется. Холодильные циклы могут использовать одинаковые или различные термодинамические принципы переноса тепла в циклах и различные холодильные агенты.
В конце 19 в. швейцарский физик Р. Пикте применил Каскадный метод охлаждения для сжижения воздуха. Сконструированная им каскадная холодильная установка включала 3 холодильных цикла. В первом высокотемпературном двухступенчатом цикле в качестве рабочего тела применялся хлористый метил (C H 3Cl), в среднем цикле — этилен (C 2H 4), в третьем цикле — кислород (O 2). В дальнейшем Каскадный метод охлаждения был усовершенствован и использовался для получения жидких водорода и гелия (см. Сжижение газов ).
Каскадный метод охлаждения применяют главным образом для получения температур до —110 °С в испытательных термокамерах и для технологических целей в химии, медицине, биологии и др.
Наибольшее распространение получил Каскадный метод охлаждения с двумя парокомпрессионными циклами. В высокотемпературном цикле в качестве холодильного агента, обычно используется фреон 22 (C H Cl F 2), а в низкотемпературном — фреон 13 (C F 3Cl). Для получения температуры до —90 °С низкотемпературный цикл на фреоне 13 одноступенчатый, для температур ниже —90 °С — двухступенчатый. Перенос тепла от низкотемпературного цикла к высокотемпературному осуществляется в теплообменном аппарате (испарителе — конденсаторе) в результате конденсации низкотемпературного холодильного агента и кипения высокотемпературного холодильного агента. Пути совершенствования Каскадный метод охлаждения: использование более эффективных холодильных агентов, улучшение конструкции компрессоров, повышение эффективности теплообменной аппаратуры.
Лит. см. при ст. Глубокое охлаждение .
Л. Л. Генин.