Каскадная система охлаждения использует множество циклов охлаждения, которые связаны друг с другом через теплообменник. Каждая стадия холодильного цикла, в которой используется собственный хладагент, называется циклом. Каскадная система обеспечивает более низкие температуры и большую эффективность, чем традиционные холодильные системы, за счет добавления дополнительных этапов охлаждения.
Хладагенты каждого цикла имеют переменные точки кипения, точки замерзания и критическое давление. Это в основном определяется самой низкой температурой, которая должна быть достигнута, и охлаждающим эффектом, необходимым для змеевика испарителя.
Когда необходима чрезвычайно низкая температура, используется каскадное охлаждение. Даже если обычная система сможет достичь такой температуры, ее общая эффективность будет довольно низкой. В результате каскадная система охлаждения может поддерживать температуру от -40°С до -80°С. Температура аппарата шоковой заморозки способна достигать -127°С.
