Hidegforrások
A hűtés kapcsolódik a hőátadás folyamatához, és mindig két test részvételével zajlik: a hűtött (felhagyó hő) és a hűtés (fogadott hő). Természetes (természetes) vagy mesterséges mesterséges eljárás, amelyet ipari vagy laboratóriumi berendezésben valósítanak meg, hővel való felszívódással együtt, hűtésre használható.
A hőt elnyelő vagy a hő elnyelésére felkészített test hűtőtechnológiát a munkatestnek nevezik. A tudomány és a technológia jelenlegi szintjén a hűtési hatást a következő fizikai folyamatok alkalmazásával lehet elérni a munkaszervezeteken:
- a sűrített gáz vagy gőz expanziója külső munka gyártásával (pl. bővítő segítségével);
- gázok vagy gőzök fojtása (a Joule-Thomson-effektus), a bennük lévő gázok vagy gőzök belső energia folyamatának megvalósításával járó költségek;
- termoelektromos hatás (Peltier-effektus);
- fázisú transzformációk (olvadás, forralás, bepárlás, feloldódás, szublimáció).
A munkaközeg hőmérséklete csökkenthető természetes természetes folyamatok alkalmazásával is. A hő egyensúly a Föld felszínét, anyagok és tárgyak az emberi élőhely nagysága befolyásolja elsősorban a két jelenség: hő származó bevétel a nap és a hőveszteség sugárzás űrbe. Különösen intenzíven, ezek a folyamatok akkor jelentkeznek, amikor a felhő nyitott (felhőtlen). Ezeknek az áramlásoknak az egyensúlya a nappali és téli-nyári körfolyamatokban változik. Éjjel érvényesül sugárzást térbe, ezáltal csökkentve a felületi hőmérséklet, a légkör és a felületi réteg van ott tárgyak, anyagok és szerkezetek. Különösen észrevehető a napi és az éjszakai hőmérséklet közötti különbség az éles kontinentális éghajlatú területeken. A hideg felhalmozódása az éjszakai órákban (éjszakai hideg) lehetővé teszi a nappali hőbevitel részleges vagy teljes kompenzálását. A külső levegő, a talaj felszínének és a tározókban lévő víz alacsony téli hőmérsékleti időtartamánál ezeknek a munkatesteknek a potenciálja a légkondicionáló folyamatokban és a technológiai folyamatokban történő hűtéshez használható. Bizonyos éghajlati során természeti képződmény a földfelszín hőegyensúly halmozódik a nagy mennyiségű alacsony hőmérsékletű munkaközegek (permafrost, jég, hó, jég, folyók és tavak), amelyek hatékonyan használható fel hűtéshez igényeinek.
A természetes hidegforrások korlátozott termális potenciállal rendelkeznek. Ő ingadozik, ellenőrizhetetlen, működik ez a legtöbb esetben csak a szűk időkeret, sőt, bizonyos esetekben nem esik egybe a hűtés szükségessége. Például a télen kényelmes kondicionáláshoz a téli hideg nem használható leginkább a hidegben, pl. nyáron. Nyáron a téli hideg használatát csak halmozhatja fel, például természetes vagy mesterséges jég formájában. Ebben az esetben meg kell oldani a jég tárolásának komplex feladatait a fogyasztás időszakáig.
Hűtés keresztül külön folyamatok folytatódik, amíg vannak munkaközegáram (például, a jég, „száraz jég”, vagy a szén-dioxid a szilárd állapotban, a sűrített levegő, amelynek hőmérséklete csökken bővülése révén). Az ilyen folyamatok zárt ciklusúak. Ha a végén a hűtési ciklus a munkaközeg vissza lehet eredeti helyzetébe, a hűtő körfolyamat valósul meg egy kör alakú folyamatot. A körkörös (zárt) ciklusok leginkább a mesterséges hidegforrásokra jellemzőek.
A mesterséges körkörös folyamatok során a munkatest hőt vesz a hűtött közegből, és átadja azt egy olyan hűtőközegnek, amelynek hőmérséklete magasabb, mint a hűtött. Ha ez a feltétel nem teljesül, akkor a hőt tartalmazó hűtőközegből a hűtőközegbe történő hőátadást természetes módon végezzük, azaz a tényleges hőmérsékleti különbség irányában. A hőátadás a működési hőmérséklet különbséggel szemben a termodinamika második törvényével összhangban csak a külső munka költségeivel hajtható végre. Ezt a ciklust fordított hűtési ciklusnak nevezzük (fordított Carnot ciklus).
A fenti információk azt mutatják, hogy a hidegforrások két nagy csoportra oszthatók: természetes és mesterséges.