Jäähdytystekniikka

Jäähdytystekniikka käsittää menetelmiä ja laitteita, joiden avulla lämpö poistetaan tilasta, prosessista tai aineesta. Tavoitteina ovat halutun lämpötilan ylläpito, elintarvikkeiden säilyvyyden varmistaminen, käyttömukavuuden parantaminen sekä erilaisten teollisten prosessien toiminnan tukeminen.

Perusperiaate perustuu lämmönsiirtoon ja faasimuutokseen kylmäaineen kiertokulussa. Yleisin järjestelmä on höyrystyskompressiokierto: kylmäaine höyrystyy evaporatorissa vastaanottaen tilasta lämpöä; kaasumainen kylmäaine puristetaan kompressorissa ja sen paine sekä lämpötila nousevat; lauhduttimessa kylmäaine luovuttaa lämpöä ympäristöön ja tiivistyy, minkä jälkeen laajennusventtiili alentaa sen paineen, jolloin kierros alkaa uudelleen.

Keskeisiä komponentteja ovat höyrystin (evaporator), lauhdutin (condensor), kompressori ja laajennusventtiili sekä kylmäaine. Lisäksi voidaan käyttää absorptiojäähdytystä vaihtoehtoisena toteutuksena, jossa kierrätys tapahtuu liuoksessa lämpöenergian avulla. Pienemmissä sovelluksissa on käytössä myös sähköisesti toteutettavia jäähdytystekijöitä, kuten Peltier-tyyppisiä elementtejä.

Sovellukset kattavat rakennusten ilmanvaihdon ja ilmastoinnin, elintarvikkeiden ja lääketieteellisten tuotteiden säilytyksen sekä teolliset prosessit, elektroniikan ja datakeskusten jäähdytyksen. Jäähdytystekniikan tehokkuutta kuvaavat COP ja EER. Ympäristövaikutusten hallinta toteutuu siirtymällä matalan GWP-arvon kylmäaineisiin (esim. hiilidioksidi R744, ammoniakki NH3 sekä luonnonmukaiset hiilivedyt) ja noudattamalla EU:n F-gas -asetuksia sekä muita kansainvälisiä säädöksiä. Jäähdytystekniikka kehittyy energiatehokkuuden ja integroituun lämmön talteenoton suuntaan.