Soğutma sistemleri endüstriyel bir soğutucunun çalışmasında üç ana konsepte göre işlev görür: Isı Transferi, Sıvı sürkülasyonu ve Soğutma
Isı Transferi
Isı transferi, ısı enerjisinin yüksek ısı enerjisine sahip bir maddeden daha düşük ısı enerjili bir maddeye taşınması olayıdır. chiller söz konusu olunca, sıcaklık enerjinin ölçüsüdür ve ısı enerjinin kendisidir. Isı enerjisi asla yok edilemez. Ancak aktarılabilir. Kural olarak her zaman daha yüksek sıcaklıktaki bir maddeden daha düşük sıcaklıkta olana doğru aktarılır. Bu akış hızı genel anlamda BTU cinsinden ifade edilir.
Endüstriyel su soğutucusu iki önemli noktada ısı transferinden faydalanır. Bunlar evaporatör ve kondenserdir.
Sıvı Sirkülasyonu
Endüstriyel su soğutucuları, prosesten gelen ısıyı soğutucuya iletmek için sıvı sürkülasyonunu kullanır. Bu sıvı tipik olarak su veya bir su/glikol karışımıdır. Akışkan prosesten gelen ısıyı alır, soğutucuya geri döner. Isıyı evaporatör aracılığıyla soğutucuya aktarır. İşleme geri dönmek için soğutucudan soğuk olarak çıkar.
Soğutma
Soğutma termodinamik bir döngüdür. Soğutucular, proses sirkülasyon sıvısından ısı çıkarmak için soğutma kullanır ve daha sonra bunu atmosfere aktarır. Bu sistem, soğutucu adı verilen kimyasal bir bileşik kullanarak gerçekleşir. Gereken sıcaklıklara bağlı olarak birçok soğutucu akışkan türü ve uygulaması vardır. Ancak bunların tümü soğutucu akışkanın sıvıdan gaza ve tekrar sıvıya dönüşmesi prensibine göre çalışır. Bir bileşiğin fiziksel durumunu değiştirmek, enerjiyi emmek ve dışarı atmak için son derece etkili bir yöntemdir.
Bir chillerdeki soğutma çevrimi dört ana bileşenden oluşur: Kompresör, Kondenser, genleşme valfi ve evaporatör.
Kompresör
Soğutucu akışkanın basıncını ve sıcaklığını artırmak ve sistem içinde dolaştırmak için tasarlanmıştır. Soğutucu akışkanın basıncını artırarak doyma sıcaklığını artırmış olur. Yükseltilmiş doyma sıcaklığı ile kondenser, soğutucu akışkanı kolaylıkla aşırı soğutur.
Kondenser
Soğutucu gazdan harici bir soğutma kaynağına ısı aktaran bir ısı eşanjörüdür. Bu transfer, gazdan sıvı yoğuşmaya bir faz değişikliğine neden olur.
Genleşme Valfi
Yüksek sıcaklıkta yüksek basınçlı sıvı soğutucu akışkanı düşük sıcaklık ve düşük basınçlı sıvı/buhar karışımına dönüştürür. Bu küçük miktardaki faz değişimi, evaporatöre düşük sıcaklıkta soğutucu aktarması için karışımı soğutur. Genleşme valfi, evaporatörün çıkışında aşırı ısıyı koruyarak evaporatöre sağlanan soğutucu miktarını kontrol eder.
Evaporatör
Proses sıvısından ısıyı soğutucu akışkana aktaran ve faz değişimine yani buharlaşmaya neden olan ısı eşanjörleridir.