Jäähdytysprosesseissa

Jäähdytysprosesseissa tarkoitetaan toimintoja, joissa lämpöenergia poistetaan aineesta tai järjestelmästä ympäristöön tai toiseen väliaineeseen. Tavoitteena on alentaa lämpötilaa, vakauttaa prosesseja ja mahdollistaa toiminnan turvallisuus sekä tehokkuus.

Perusperiaatteet perustuvat termodynamiikkaan ja lämmönsiirron mekanismeihin: johtuminen, konvektio ja säteily. Jäähdytyksessä voidaan lisäksi erottaa sensible cooling, jossa lämpötilaa pudotetaan ilman muutosta faasissa, sekä latent cooling, jossa käytetään faasinvaihdosta lämpöenergian siirtämiseksi. Eri nesteet ja kaasut sekä niiden ominaisuudet vaikuttavat siihen, miten nopeasti ja tehokkaasti lämpö voidaan poistaa.

Jäähdytysmenetelmät voidaan jakaa passiivisiin ja aktiivisiin. Passiivinen jäähdytys hyödyntää ympäristön lämpötila-eroja ilman energiankäyttöä, kun taas aktiivinen käyttää sähkö- tai mekaanisia siirtokoneita. Yleisiä keinoja ovat ilmanjäähdytys, nestejäähdytys sekä lämmönvaihtimet. Ratsioissa käytetään usein kylmäaineita (vapour-compression) tai absorbtiopohjaisia järjestelmiä, sekä sekä evaporatiivista että vesipohjaista jäähdytystä. Tärkeää on myös lämmönvarastointi ja eristetty rakenne, jolla minimoidaan häviöt.

Jäähdytysprosesseja mitataan ja ohjataan käyttämällä COP:ia tai EER:ää sekä lämpötilatasonaattioita. Järjestelmät hyödyntävät ohjaus- ja säätöpiirejä sekä lämpötilasäätimiä ja tilojen ilmanvaihtoa. Sovelluksia ovat rakennusten HVAC, teollisuusprosessit, elektroniikan ja sähköverkkojen jäähdytys sekä elintarvikkeiden säilytys ja logistiikka.

Turvallisuus ja ympäristöarvot kohdentuvat jäähtymisaineisiin, vuotoihin, energiatehokkuuteen sekä päästöihin. Säädökset ohjaavat käytettyjä nesteitä ja laitteita sekä huolto- ja kierrätyskäytäntöjä.