Jäähdytyskierto

Jäähdytyskierto, joskus kutsuttu kylmäainekierroksi, on termodynaaminen prosessi, jossa kiertävä työaine siirtää heatia matalammasta lämpötilasta korkeampaan lämpötilaan. Yleisessä käytössä kierto toteutetaan suljetussa järjestelmässä, jossa työaine on pääasiassa höyrystyvää kaasua ja sen tilamuutokset mahdollistavat entalpian siirron. Tämän kierron tavoitteena on poistaa lämpöä tilasta, jonka lämpötila halutaan alentaa, ja siirtää se ympäristöön tai toiseen lämpötilajaksoon.

Yleisin jäähdytyskierto on vesihöyrykierre eli höyrystyksen, kompression, kondensaation ja laajentumisen kautta tapahtuva kierto. Höyrystimessä matalapaineinen höyrystyvä neste ottaa lämpöä tilasta ja muuttuu kaasuksi. Kompressori nostaa kaasun paineen ja lämpötilan, jolloin se luovuttaa lämpöä kondensaattorissa. Kondensoitunut neste kulkee laajennusventtiilille, jossa paine laskee ja neste palaa höyrystimeen alentaen jälleen lämpötilaa ja aloittaen kierroksen uudelleen. Tämä perusmalli esiintyy useimmissa kompakti-ilmastointijärjestelmissä sekä jää- ja pakastinjärjestelmissä.

Toinen, harvinaisempi, mutta tärkeä versio on absorptionjäähdytys, jossa lämpöenergia (ei sähkötyö) ajaa kiertoa käyttämällä kaksi ainetta, kuten veteen sitoutunutta liuotinta. Tämä on yleistä erityisesti tilanteissa, joissa käytettävissä on runsaasti lämpöä tai sähkökatkosten riskit ovat suuria.

Jäähdytyskierron suorituskyky mittaa COP- tai EER-arvolla. COP kuvaa siirrettävän lämmön määrää suhteessa syötettyyn työhön, kun taas EER kuvaa tehoa kyseessä olevissa olosuhteissa. Järjestelmien suunnittelussa huomioidaan myös ympäristövaikutukset, kuten käytettävien kylmäaineiden otto- ja päästöarvot sekä energiatehokkuus.

Katso myös: jääkaappitekniikka, ilmastointi, lämmönsiirto, kylmäaineet, termodynamiikka.