Frikjøling eller kompressorkjøling?
Frikjøling innebærer at man løser et kjølebehov uten å behøve å betale for selve kjølingen. Om vinteren er dette åpenbart – hvis man f.eks. setter matvarer utendørs når det er kaldt, kan man utnytte naturens frie kjøling i stedet for å bruke kjøleskap eller fryseboks. Frikjøling kan selvsagt også brukes til å bidra til å senke temperaturen på et kjølemedium uten at man trenger å skape så mye kjøling på annet vis, slik at man sparer energi.
Kald uteluft gir frikjøling
Det er mulig å utnytte frikjøling både for vannbårne og luftbårne systemer. I sin enkleste form brukes uteluft i luftbårne systemer der en form for varmeveksler mot uteluften installeres. For at det hele skal fungere, kan utetemperaturen være på maks. 16 °C. I nordisk klima fungerer dette bra, siden utetemperaturen er lavere enn dette 90 % av tiden.
Har man et kjøleaggregat i et vannbåret system, bygges varmeveksleren for uteluften inn i kjøleaggregatet mellom kjølemedie- og kuldebærerkretsene. Under en viss utetemperatur lar man da alt vann kjøles mot uteluften (= frikjøling) i stedet for med kjøleaggregatet. Omkoblingen skjer vanligvis rundt 10 °C.
Fjernkjøling stadig vanligere
Kjøling kan også distribueres i form av fjernkjøling, der kjølingen leveres av større energiselskaper til kontorbygg, kjøpesentre eller større eiendommer av ulike slag. Kjølingen kan da komme fra frikjøling, f.eks. en kald sjø, eller så brukes energien i fjernvarmen til lokalt å produsere nedkjølt vann, som så i komfortaggregat gir riktig temperatur til ventilasjonsluften i anlegget.
Kompressorkjøling – den klassiske måten å skape kjøling på
Å benytte seg av en kompressor har lenge vært den vanligste måten å kjøle på, og er det som man vanligvis mener når man snakker om maskinkjøling. Kompressordrevne kjøleaggregater (kalles også kjølemaskiner) er veldig fleksible når man skal kjøle en bygning. Kjølingen kan da enten leveres til kjølebatteriet i et luftbehandlingsaggregat eller til kjølebafler direkte i hvert rom.
Alle kjøleaggregater bygger på en lukket krets fylt med et kjølemedium. Når en kompressor øker trykket på kjølemediet, blir dette varmt og går over i gassform. Når mediet så passerer en varmeveksler/kondensator, så kjøles det ned og kondenserer, dvs. går tilbake til væskeform. Når væsken så passerer en ekspansjonsventil, senkes trykket raskt, og da blir kjølemediet kaldt. Nå passerer væsken enda en varmeveksler, som kalles fordamper. I denne overføres kulden i kjølemediet til en kuldebærer (vann eller luft), som til slutt fører kulden ut til det stedet der den skal brukes.
Varmepumpen er en omvendt kjølekompressor
Kondensatoren i systemet kan være plassert utendørs og kjøles da av uteluften, eller så settes den innendørs og kjøles via en væskekrets som også har kjøling utendørs. Ved hjelp av elektrisk strøm til kompressoren flyttes altså varme fra et indre rom til et ytre, f.eks. utendørs. I en varmepumpe skjer det motsatte, da flyttes varme fra uteluften og inn i huset, og uteluften blir da litt kaldere. Kuldebæreren kalles da i stedet varmebærer.