Kylmätekniikka

Kylmätekniikalla tavoitellaan ympäristöä kylmempiä lämpötiloja. Nämä saavutetaan erilaisilla kylmäkoneilla, joista yleisimmät ovat kompressori-tyyppisiä lämpöpumppuja.

Teknisiä ratkaisuja

Muinaisista ajoista alkaen elintarvikkeita on jäähdytetty lämmönjohtumisen avulla: sijoittamalla ne lumen tai jäämurskan keskelle. Jäätä säilöttiin kesäksi jääkellareihin.^[1][2]

Jääkaappien yleisin laitteisto on kompressori-tyyppinen lämpöpumppu, jossa jäähtyminen perustuu kylmäaineen haihtumiseen, joka sitoo lämpöä.^[3]

Kylmäaineina on käytetty aluksi luonnollisia aineita, kuten ammoniakkia ja hiilidioksidia. Niiden jälkeen siirryttiin käyttämään kloorattuja hiilivetyjä. Kun niiden vahingollisuus otsonikerrokselle havaittiin, kylmätekniikassa palattiin taas hiilidioksidin ja ammoniakin käyttöön.^[4]

Eri teknologia-ratkaisujen tuottamia lämpötila-alueita

• 20...0 °C, jääkaappi, peltier-elementti, vortex-putki
• 0...-30 °C, pakastin
• -30...-70 °C, tämän lämpötilan saavuttamiseksi käytetään yleensä hiilidioksidijäätä eli kuivajäätä, jota tuotetaan kompressori-lauhdutin tekniikalla.
• -70...-190 °C saavutetaan nestetypen avulla. Nestetyppeä voi ostaa dewar-astioissa. Nestetypen valmistajat käyttävät kompressori-lauhdutin tekniikkaa.
• alle -150 °C:n lämpötilojen tuottamis- ja hyödyntämistekniikoita kutsutaan kryogeniikaksi.

Soveltamiskohteita

Kylmätekniikka on tärkeää ihmisen terveydelle elintavikkeiden säilyttämisen ja oleskelutilojen ilmastoinnin takia.^[5] Sillä on myös monia muita sovellusalueita.^[6]

• Orgaanisten materiaalien säilytysastiat ja tilat, jääkaapit, pakastimet, kylmiöt. Kuivajäätä käytetään esimerkiksi lentokoneissa jäähdytyskaappien kylmälähteenä.
• Rakennusten jäähdyttäminen, ilmastointi
• Tekojääradat, jäähallit
• Tunneleita tehtäessä maaperän jäädyttäminen sen sortumisen estämiseksi
• Metalliteollisuudessa erilaiset lämpötilaeroon perustuvat puristusliitokset

Lähteet

1. Miten ravintoloissa selvittiin ennen jääkaappeja? Suomi syö ja juo. Viitattu 21.6.2017.
2. "Tyttöjen paratiisi" – muistoja 30-luvun huvilaelämästä Kokkola-lehti. Viitattu 21.6.2017.^{[vanhentunut linkki]}
3. Jääkaappi Danfoss. Viitattu 21.6.2017.
4. Kylmäaineiden historiasta nykypäivään Kehittyvä Elintarvike. Arkistoitu 26.4.2019. Viitattu 21.6.2017.
5. Kylmätekniikka Edupoli. Arkistoitu 13.6.2017. Viitattu 21.6.2017.
6. TIETOA KYLMÄALAN ERI OSA-ALUEILTA Suomen Kylmäyhdistys. Arkistoitu 14.9.2017. Viitattu 21.6.2017.

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Kylmätekniikka Wikimedia Commonsissa