A berendezés ún. transzkritikus „átmeneti” üzemmódban a környezeti levegő hőmérsékletétől függően szub-, vagy szuperkritikus üzemmódban üzemel. Az alacsony környezeti levegő hőmérséklete esetén ún. „szubkritikus” üzemmódban üzemel, azaz a berendezés a hagyományos hűtőberendezés működésével azonos; a hűtőközeg a hőleadás során a kondenzátorban kondenzálódik, és folyadék állapotba kerül (7.32 ábra). Magas környezeti levegő hőmérséklete esetén ún. „szuperkritikus” üzemmódban üzemel; a hűtőközeg hőleadása során fázisváltozás – azaz kondenzáció – nem történik, hanem gázállapotban marad a gázhűtőben (7.32. ábra).

7.32. ábra. CO2 körfolyamatai Log p-h diagramban, szubkritikus (kék), szuperkritikus (piros)

A 7.33. ábrán CO2 hűtőközeggel működő kamra hűtését szolgáló, hűtőberendezés egyszerűsített kapcsolási vázlata látható. A kamra kényszer-légcirkulációs hűtésű. A folyamatos hűtési igény szállítására alkalmas, közvetlen elpárologtatású felületi léghűtőt (elpárologtatót) (1) alkalmazunk. A saját ventilátora, ill. ventilátorok biztosítják a hűtött tér megfelelő átöblítését, az egyenletes hőmérsékleteloszlást. A folyékony hűtőközeggel való ellátásáról a motoros expanziós szelep (3) gondoskodik. A hőfelvétel során elpárolgott hűtőközeget a kompresszor (1) szállítja, az olajleválasztón (12) keresztül a környezeti léghűtésű hőcserélőbe (4), ahol a hőleadás a környezeti levegőnek történik. Mielőtt a hűtőközeg a szívóvezetékben a kompresszorba kerül, enyhe túlhevítést kap az közbenső edényben beépített felületi hőcserélőn (5) keresztül. Ezzel biztosíthatjuk a kompresszor védelmét a folyadékütés ellen.

Szubkritikus üzemmód:

Ebben az esetben, ha a környezeti levegő hőmérséklete alacsony, akkor a hőcserélő (4) kondenzátor-ként üzemel. A kondenzátum a közbenső edénybe (5) kerül, ahol az elpárologtatóból szívott hűtőközeggel az utóhűtését biztosítjuk. Az utóhűtött folyadék a közbenső edényből a motoros expanziós szelepen (2) át jut az elpárologtatóba. Ilyen esetben a motoros expanziós szelep (6) teljesen nyitva, a motoros expanziós szelep (7) zárva van.

(például 0 ^oC-os környezeti levegő esetén: az elpárologtatóban az elpárolgási hőmérséklet t_o = -8^oC, és az ehhez tartozó elpárolgási nyomás p_o = 22 bar, a kondenzátorban a kondenzáció hőmérséklet t_c = 7C, a nyomás p_c=40 bar, a közbenső edényben a p_c uralkodik).

Szuperkritikus üzemmód:

Magas környezeti levegő hőmérséklet esetén a hőcserélő (4) gázhűtő-ként üzemel. Az elpárolgott hűtőközeget a kompresszor a gázhűtőbe szállítja, ahol állandó magas nyomáson hűl le és a környezeti levegő hőmérsékletéhez közelít, de itt kondenzáció nem történik, és túlhevített állapotban marad. A hagyományos hűtőkörfolyamattól eltérően a gőznyomás a gázhűtő (a hagyományos hűtőkörben: kondenzátor) után nem egy lépcsőben csökken az elpárolgási nyomásra, hanem a nyomáscsökkenés két lépcsős fojtással történik:

Első lépésben a gőz nyomása a motoros expanziós szelepen (6) át a közbenső edényben uralkodó nyomásra csökken, és a nedves mezőbe kerül, így egy része gőz halmazállapotú marad, míg másik része folyadék fázisúvá válik.  

A második lépésben a folyadék nyomása a motoros expanziós szelepen (3) át az elpárolgási nyomásra csökken, és az elpárologtatóba kerül, ahol elpárolog. Az ott elpárolgott gőzt a kompresszor szállítja a gázhűtőbe.  A gőz nyomása pedig a képen nem számozott motoros expanziós szelep segítségével szabályozottan, az elpárolgási nyomásra csökken és hozzákeveri az elpárologtatóból jövő gőzárammal a szívóvezetékbe.

A közbenső edényben uralkodó középnyomást automatikusan a nem számozott és motoros központi vezérlésű expanziós szelepek (8) úgy állítják be, hogy mindig a legmagasabb COP legyen elérhető (például: 33 ^°C-os környezeti levegő esetén az elpárologtatóban t_o = -8 ^oC, p_o = 22 bar, a gázhűtőben az uralkodó nyomás 105 bar, hőmérséklete 40 ^oC, a középnyomás 40 bar, a közbenső edényben 40 bar uralkodik).

A kompresszió után a nyomás elérheti a 120 bar-t, ezért a csővezeték méretezésekor ennek tartására alkalmas anyagokat kell választani. CO2 közeghez külön berendezések állnak rendelkezésre.

A berendezés leállítása úgy történik, mint a hagyományos hűtőberendezésnél, „pump down” leállítás; az ábrán nem számozott  mágnes szelep elzárja a folyadékadagolást az elpárologtató számára, annak következtében a kompresszor leszívja az elpárologtatót az alsó nyomáshatárig és leáll.

Fontos, hogy áramkimaradás esetén az elpárologtatóban az ott maradt folyadék nyomása ugrásszerűen növekszik. Ennek elkerülése érdekében megkerülő „by-pass” vezetékbe a visszacsapó szelep (5) be van építve, így az elpárologtatóban maradt hűtőközeget a folyadékágon keresztül a közbenső edénybe jutatatja vissza. 

A biztonsági szelepeknek mindig közvetlenül a szabadba kell nyitniuk, ellenkező esetben a csővezetékekben jégdugó keletkezik.