Avkylningar

Avkylningar är processen att sänka temperaturen hos ett ämne eller ett system genom att avlägsna värme. Begreppet används inom naturvetenskap och teknik och omfattar såväl naturliga nedkylningar som kontrollerad kylning i industriella och kommersiella sammanhang, till exempel för livsmedel, elektronik och byggnader.

Värme avleds huvudsakligen genom tre huvudmekanismer: ledning (konduktion) mellan kroppar i kontakt, konvektion där vätska eller gas för bort värme genom strömningar, och strålning där värmestrålning i infraröd regionen utsänds till omgivningen. Vid avkylning kan även fasövergångar förekomma, till exempel nedkylning till stadium där vätska fryser eller där material kristalliseras, vilka påverkar hur snabbt temperaturen faller och hur mycket latent värme som måste avges eller tas upp.

Avkylning kan vara passiv eller aktiv. Passiv avkylning kräver inga energiinvesteringar utöver god konstruktion som gör att värmen leds bort, exempelvis isolering, naturlig konvektion och effektiva ytor för värmestrålning. Aktiv avkylning använder extern energi och innefattar mekaniska kylsystem som kompressorkylare, vätskekylning med kylvätska samt luftkonditionering och termoelementbaserade enheter.

Användningar finns inom byggnader för klimatisering och kylrum, inom elektronik där temperaturkontroll är avgörande, i industriell processkylning samt vid lagring av livsmedel och läkemedel och i datahallar. Valet av avkylningsmetod styrs av krav på temperaturprecison, effektbehov, energieffektivitet, underhåll och miljöpåverkan av valda kylmedel.

Utmaningar inom avkylning omfattar hög effekt i små utrymmen, energianvändning och miljöhänsyn kopplade till vissa kylmedel, samt säkerhet vid låga temperaturer. Nya tekniker eftersträvar ökad effektivitet, minskad miljöpåverkan och möjliggjord lokal kyla i lägre energikostnader.