HVAC lämmönvaihtimet selitetty. Tässä artikkelissa käsittelemme erityyppisiä lämmönvaihtimia, joita käytetään LVI- ja talotekniikkasovelluksissa sekä asuin- että liikekiinteistöissä. Tarkastelemme myös sitä, miten niitä sovelletaan järjestelmäkomponentteihin rakennetun ympäristön kunnostamiseksi kattaen yleisten LVI-lämmönsiirtimien toimintaperiaatteen animaatioiden avulla.
Rullaa alareunaan katsoaksesi opetusvideon – sisältää yksityiskohtaisia animaatioita jokaisesta lämmönsiirtimestä!
🏆 Tutustu laajaan valikoimaan todellisia Danfoss-lämmönsiirtimiä napsauttamalla täältä
Danfoss-lämmönsiirtimet parantavat hyötysuhdettaan, vähentävät kylmäkonevarastojaan ja säästävät tilaa ilmastointi- ja ilmastointijärjestelmissäsi. Löydät koko valikoiman ja saat lisätietoja kustakin tuotteesta Danfossin verkkosivuilta. Lisätietoja Danfossin lämmönsiirtimistä: linkki tästä
Mikä on lämmönsiirrin?
Lämmönsiirrin on juuri se, mitä nimikin antaa ymmärtää, laite, jota käytetään lämmön tai lämpöenergian siirtämiseen (vaihtamiseen). Lämmönvaihtimille annetaan joko kuumaa nestettä lämmittämään tai kylmää nestettä jäähdyttämään.
- Neste voi olla joko nestettä tai kaasua
- Lämpö virtaa aina kuumasta kylmään
- Lämmönvirtauksen edellytyksenä on, että lämpötilaero on olemassa, jotta lämpö voi virrata
Miten lämpöä vaihdetaan?
Lämpöenergiaa siirretään kolmella menetelmällä.
- Johtuminen
- Konvektio
- Säteily
Useimmissa LVI-tarkoituksiin tarkoitetuissa lämmönvaihtimissa käytetään konvektiota ja johtumista. Säteilylämmönsiirtoa esiintyy, mutta sen osuus on vain pieni.
Johtumislämmönsiirto
Johtuminen tapahtuu, kun kaksi eri lämpötiloista materiaalia koskettaa toisiaan fyysisesti. Jos esimerkiksi asetamme kuuman kahvikupin pöydälle muutamaksi minuutiksi ja sitten otamme kupin pois, pöytä on johtanut osan tästä lämpöenergiasta.
Konvektiolämmönsiirto
Konvektiota tapahtuu, kun nesteet liikkuvat ja kuljettavat lämpöenergian pois. Tämä voi tapahtua luonnollisesti tai mekaanisella voimalla, kuten puhaltimen avulla. Esimerkki tästä on, kun puhalletaan kuumaan keittolusikkaan. Puhallat lusikkaan jäähdyttääksesi keittoa, ja ilma kuljettaa tämän lämmön pois.
Säteilylämmönsiirto
Säteilyä tapahtuu, kun pinta säteilee sähkömagneettisia aaltoja. Kaikki, myös sinä, säteilee jonkin verran lämpösäteilyä. Mitä kuumempi pinta on, sitä enemmän se säteilee lämpösäteilyä. Esimerkki tästä olisi aurinko. Auringosta tuleva lämpö kulkee sähkömagneettisina aaltoina avaruuden läpi ja saavuttaa meidät ilman mitään väliin jäävää.
Käytettävät nesteet
Lvi- ja ilmastointijärjestelmässä käytettävät nesteet ovat tyypillisesti vettä, höyryä, ilmaa, jäähdytysainetta tai öljyä siirtovälineinä. HVAC-lämmönsiirtimet tekevät yleensä yhden kahdesta asiasta, ne joko lämmittävät tai jäähdyttävät ilmaa tai vettä. Joitakin käytetään jäähdyttämään tai lämmittämään laitteita suorituskykysyistä, mutta suurinta osaa käytetään ilman tai veden ilmastointiin.
Lämmönsiirtimien tyypit.
Useimmat lämmönsiirtimet noudattavat yhtä kahdesta mallista. Joko kela- tai levyrakenne. Tutustutaan näiden molempien toimintatapojen perusteisiin ja katsotaan sitten, miten niitä sovelletaan järjestelmien yleisimpiin lämmönvaihtimiin.
Kierukkalämmönsiirtimet – yksinkertaistettuna
Kierukkalämmönsiirtimissä käytetään yksinkertaisimmillaan yhtä tai useampaa putkea, jotka kulkevat edestakaisin useita kertoja. Putki erottaa kaksi nestettä toisistaan. Toinen neste virtaa putken sisällä ja toinen ulkopuolella. Tarkastellaan esimerkkiä lämmityksestä. Lämpö siirtyy kuumasta sisemmästä nesteestä putken seinämään konvektion avulla, sitten se johtaa putken seinämän läpi toiselle puolelle ja ulompi neste kuljettaa tämän pois myös konvektion avulla.
Levylämmönsiirtimet – yksinkertaistettuna
Levylämmönsiirtimissä käytetään ohuita metallilevyjä erottamaan kaksi nestettä toisistaan. Nesteet virtaavat yleensä vastakkaisiin suuntiin lämmönsiirron parantamiseksi. Kuumimman nesteen lämpö konvektoituu levyn seinämään ja johdetaan sen kautta toiselle puolelle. Toinen neste, joka tulee sisään alhaisemmassa lämpötilassa, kuljettaa tämän sitten pois konvektion avulla.
Katsotaanpa tarkemmin, miten tämäntyyppisiä lämmönvaihtimia käytetään LVI-sovelluksissa.
Suojaputkikierukka (neste)
Suojaputkista käytetään usein pelkkää nimitystä kierukka esim. lämmitys- tai jäähdytyskierukka. Nämä ovat erittäin yleisiä. Niitä on ilmankäsittelylaitteissa, puhallinkonvektoreissa, kanavajärjestelmissä, ilmastointijärjestelmien höyrystimissä ja lauhduttimissa, jääkaappien takapuolella, kaivonlämmittimissä ja niin edelleen.
Näissä lämmönsiirtimissä vesi, jäähdytysaine tai höyry virtaa yleensä sisäpuolella ja ilma virtaa ulkopuolella.
Käytettäessä esimerkiksi ilman lämmittämiseen lämmitetyn veden avulla kuuma vesi virtaa putken sisällä ja siirtää lämpöenergiansa konvektion kautta putken seinämään, kuuman veden ja ilman välillä on lämpötilaero, joten lämpö johdetaan putken seinämän läpi. Ulkopuolella kulkeva ilma kuljettaa tämän pois konvektion kautta.
Lamellit liittyvät yleensä kaikkien putkien väliin, nämä istuvat suoraan ilmavirran tiellä ja auttavat vetämään lämpöä ulos putkesta ja saamaan sen ilmaan, koska tämä toimii putken pinta-alan jatkeena. Enemmän pinta-alaa = enemmän tilaa lämmön siirtymiselle.
Kanavalevylämmönvaihdin
Kanavalevylämmönvaihtimia käytetään ilmankäsittelylaitteissa lämpöenergian vaihtamiseen tulo- ja poistoilmavirtojen välillä ilman, että kosteus siirtyy ja ilman, että ilmavirrat sekoittuvat. Lämmönvaihdin on valmistettu ohuista metallilevyistä, tyypillisesti alumiinista, ja kaksi eri lämpötiloista nestettä virtaa vastakkaisiin diagonaalisiin suuntiin. Yleensä molemmissa käytetään ilmaa, mutta myös esimerkiksi CHP-moottorin pakokaasuja voidaan käyttää.
Lämpö toisesta virrasta konvektoituu ohuisiin metallilevyihin, jotka erottavat virrat toisistaan, ja se johdetaan sitten metallin läpi, josta se siirtyy pakotetun konvektion avulla toiseen virtaan.
Rännilämmitin
Rännilämmittimet asennetaan rakennuksen ympärille yleensä ikkunan tai lasiseinän alle ja ne ovat hyvin yleisiä uusissa liikerakennuksissa. Kaivonlämmittimet asennetaan lattiaan, ja niiden tarkoituksena on vähentää lasin läpi tapahtuvaa lämpöhäviötä sekä estää kondenssiveden muodostuminen.
Lämmittimet tekevät tämän luomalla konvektiivisten ilmavirtausten seinän. Kaivojen lämmittimet käyttävät yleensä kuumaa vettä tai sähkölämmityselementtejä ilman lämmittämiseen. Niiden sijainti lattiatasossa tarkoittaa, että ne pääsevät käsiksi huoneen kylmimpään ilmaan. Lämmönvaihdin siirtää lämpöä siihen lamelliputken kautta, jolloin kylmä ilma lämpenee ja nousee kohti kattoa. Kun tämä lämmin ilma nousee ylöspäin, huoneen kylmempi ilma syöksyy sisään ja ottaa sen paikan. Näin syntyy konvektiovirtaus ja lämpöraja lasin ja huoneen välille.
Kanavaan asennettava sähkölämmitin – avoimen kierukan elementti
Avoimeen kierukkaan asennettavia lämmityselementtejä käytetään enimmäkseen kanavistokäytöissä, uuneissa ja toisinaan myös puhaltimissa. Ne toimivat siten, että lämpöä tuotetaan alttiina olevilla, jännitteettömillä käämeillä, jotka koostuvat erittäin resistiivisestä metallista. Nämä lämmönvaihtimet sijoitetaan suoraan ilmavirtaan, ja kun ilma kulkee käämien yli, lämpöenergia siirtyy konvektion kautta. Ne lämmittävät tasaisesti koko ilmavirran, vaikka niitä käytetäänkin vain siellä, missä se on turvallista eikä niihin pääse helposti käsiksi.
Mikrokanavalämmönsiirtimet
Mikrokanavalämmönsiirtimet ovat lamelliputkikierukan edistysaskel, joka tarjoaa ylivoimaisen lämmönsiirron, joskin niitä käytetään vain jäähdytys- ja ilmastointijärjestelmissä. Tämäntyyppisiä lämmönvaihtimia on mm. ilmajäähdytteisissä jäähdyttimissä, lauhdutinyksiköissä, asuinhuoneiden ilmastointilaitteissa, ilmankuivaimissa, kaappijäähdytyksissä ja kattoyksiköissä.
Tämäntyyppiset lämmönvaihtimet toimivat myös käyttämällä konvektiota pääasiallisena lämmönsiirtomenetelmänä. Mikrokanavalämmönvaihdin on rakenteeltaan yksinkertainen. Kummallakin puolella on keräysputki, jonka välissä kulkee litteitä putkia, joiden välissä on lamelleja. Ilma kulkee lamellien aukkojen läpi siirtääkseen lämpöenergian pois.
Kylmäaine tulee keräimen läpi ja kulkee sitten litteiden putkien läpi, kunnes se saavuttaa toisen keräimen. Keräimissä on ohjauslevyjä, jotka ohjaavat kylmäaineen virtaussuuntaa ja joita käytetään kylmäaineen kierrättämiseen putkien läpi useita kertoja, jotta putkien sisällä vietetty aika pitenisi ja lämpöenergian siirtomahdollisuus lisääntyisi.
Kunkin litteän putken sisällä on useita pieniä reikiä, joita kutsutaan mikrokanaviksi ja jotka kulkevat kunkin litteän putken koko pituudelta. Nämä mikrokanavat lisäävät huomattavasti lämmönvaihtimen pinta-alaa, jolloin enemmän lämpöenergiaa pääsee ulos kylmäaineesta ja lämmönvaihtimen metallikoteloon. Kylmäaineen ja ilman välinen lämpötilaero aiheuttaa lämmön johtumisen litteän putkikotelon läpi lamelleihin. Kun ilma kulkee rakojen läpi, se kuljettaa tämän lämpöenergian pois konvektion avulla.
Kylmälaitteen höyrystinkierukka
Kylmälaitteen höyrystimiä on yleisesti suurissa kodeissa ja pienissä kaupallisissa kiinteistöissä, joissa on pienet kanavoidut järjestelmät. Voit saada suurempia keloja, jotka toimivat samanlaisilla periaatteilla, mutta suuremmissa järjestelmissä lähinnä keskisuurten ja suurten liikerakennusten ilmastointilaitteissa. Uunin höyrystimen sisällä oleva kela toimii samalla tavalla kuin lamelliputkilämmönvaihdin, ja siinä käytetään kylmäainetta sisäpuolella ja kanavoitua ilmaa ulkopuolella. Putkien läpi kulkeva ilma siirtää lämpönsä pakotetun konvektion kautta, tämä siirtyy sitten putken seinämän läpi johtumalla, sisällä oleva kylmäaine kuljettaa tämän lämmön pois pakotetun konvektion kautta, kylmäaine kiehuu ja haihtuu pois kompressoriin.
Patterit
Tällaiset ovat hyvin yleisiä erityisesti Euroopassa ja PohjoisAmerikassa kodeissa ja vanhemmissa kaupallisissa rakennuksissa. Ne asennetaan seiniin tyypillisesti ikkunan alle tuottamaan tilojen lämmitystä. Niiden toiminta on hyvin yksinkertaista, ne liitetään yleensä kuumavesiputkeen, johon johdetaan kuumaa vettä kattilasta.
Vesi tulee halkaisijaltaan pienen putken läpi ja virtaa patterin sisälle. Patterin sisäpinta-ala on suurempi kuin putken pinta-ala, mikä hidastaa veden nopeutta, jotta lämpö ehtii siirtyä paremmin.
Veden lämpö siirtyy johtumalla patterin metalliseiniin. Patterin ulkopuolella on huoneilma. Kun tämä ilma joutuu kosketuksiin patterin kuuman pinnan kanssa, lämpö siirtyy ilmaan, jolloin ilma laajenee ja nousee. Tämän jälkeen kylmempi ilma siirtyy sisään ja korvaa tämän ilman, jolloin syntyy jatkuva liikkuvan ilman sykli, joka lämmittää huonetta; tämä liikkuva ilma on siis konvektiolämmönsiirtoa. Patterin takaosaan tai paneelien väliin on yleensä liitetty joitakin lamelleja, erityisesti uusissa pattereissa, jotka ovat vain patterin pinta-alan laajentamiseksi, jotta lämpöä voidaan siirtää enemmän ilmaan. Patterit on nimetty väärin, koska ne siirtävät lämpöä pääasiassa konvektion kautta.
Joskus löydät erityisesti suunniteltuja pattereita, jotka on kytketty höyryjärjestelmiin, mutta tämä on yhä harvinaisempaa, ennen käytettiin myös öljyä, mutta se on nykyään melko harvinaista.
Vedenlämmityselementti
Vedenlämmityselementti on tavallisesti kalorisaattoreissa ja vedenlämmittimissä, sitä käytetään joskus myös avojäähdytystornien altaassa estämään veden jäätymistä talvella. Näissä käytetään putkea pitkin kulkevaa metallikäämiä, jolla on korkea vastusarvo. Tämä vastus tuottaa lämpöä. Kela on eristetty, jotta virran kulku saadaan estettyä mutta lämpöenergian kulku sallittua. Lämmityselementti upotetaan vesisäiliöön, ja lämpö johdetaan elementistä veteen. Vesi, joka joutuu kosketuksiin lämmityselementin kanssa, kuumenee, jolloin se nousee säiliössä ylöspäin, ja viileämpi vesi virtaa sisään lämmenneen veden tilalle, jolloin kierto jatkuu.
Kiertopyörä
Tämmöisiä lämmönsiirtimiä on tavallisesti ilmankäsittelylaitteessa tulo- ja poistoilman ilmavirtojen välissä. Ne toimivat käyttämällä pientä sähkömoottoria, joka on kytketty hammashihnaan pyörittämään hitaasti lämmönvaihtimen levyä, joka sijaitsee suoraan ilmavirtauksessa sekä poisto- että tuloilman imuilman välissä. Ilma kulkee suoraan levyn läpi, mutta samalla se joutuu kosketuksiin kiekon materiaalin kanssa. Lämmönvaihdinlevyn materiaali imee lämpöenergiaa yhdestä ilmavirrasta, ja pyöriessään se joutuu toiseen ilmavirtaan, jossa se luovuttaa absorboidun lämpöenergian. Tämäntyyppinen lämmönvaihdin aiheuttaa pienen määrän nesteen sekoittumista tulo- ja poistoilmavirran välillä, koska pyörän pyörimisessä on pieniä aukkoja, joten sitä ei voida käyttää siellä, missä käytetään voimakkaita hajuja tai myrkyllisiä höyryjä.
Tällaisia lämmönvaihtimia voidaan käyttää talvikuukausina talteenottamaan lämpöä rakennuksen pakokaasuvirrasta, lämpöpyörä ottaa tämän lämmön talteen ja siirtää sen raitisilman sisääntulovirtaan, joka on paljon viileämpää kuin rakennuksen sisällä oleva ilma.
Lämmönvaihtimia voidaan käyttää myös kesäkuukausina talteenottamaan kylmää ilmaa rakennuksen poistoilmavirrasta ja käyttämään sitä raitisilman tuloilmavirran jäähdyttämiseen.
Vesikattila
Tällaisia isoja kattiloita on useimmiten keskisuurissa ja suurissa kaupallisissa rakennuksissa viileämmässä ilmanalassa. Kodeissa ja pienemmissä rakennuksissa käytetään paljon pienempiä versioita, jotka on yleensä asennettu seinälle. Molemmissa on monia variaatioita, mutta tämä tyyppi on hyvin yleinen.
Polttoaine palaa polttokammiossa (yleensä kaasu tai öljy), ja kuumat pakokaasut pakotetaan useiden putkien läpi, kunnes ne pääsevät savukaasuputkeen ja vapautuvat ilmakehään. Putkia ja palotilaa ympäröi vesi. Lämpö siirtyy putkien seinämiin ja johdetaan sitten veteen, josta se kulkeutuu pois konvektion avulla. Järjestelmän rakenteesta riippuen vesi poistuu joko lämmitettynä vetenä tai höyrynä. Tämä vesi pakotetaan pumpun avulla, pumpun nopeutta sekä poltetun polttoaineen määrää voidaan vaihdella lämpötilan ja virtausnopeuden muuttamiseksi.
Lämpöputki
Lämpöputki
Tällaisia löydät aurinkolämpövedenlämmittimistä ja joistakin lämmön talteenottoon tarkoitetuista ilmastointilaitteista. Jos tarkastelemme aurinkolämpösovellusta, meillä on erikoislasista valmistettu putki, joka evakuoidaan kaikesta ilmasta tyhjiön luomiseksi ja joka sitten tiivistetään. Putken sisäkerroksessa on erityinen pinnoite. Pinnoite ja tyhjiö estävät yhdessä lämpöä poistumasta, kun se on päässyt putkeen, ja auttavat sitten siirtämään sen keskellä olevaan lämpöputkeen.
Lämpöputkessa on kummallakin puolella lamelli, joka on liitetty putken pinnoitteeseen lämpöenergian keräämiseksi.
Lämpöputki on suljettu, pitkä, ontto kupariputki, joka kulkee lasiputken pituussuunnassa, ja sen yläreunassa on ulkoneva muhvi. Lämpöputki on kytketty keräysputkeen ja viileä vesi johdetaan keräysputken läpi kulkemaan lämpöputken pään yli.
Lämpöputken sisällä on vesiseos, jota pidetään hyvin alhaisessa paineessa. Tämän alhaisen paineen ansiosta vesi haihtuu höyryksi vähäisellä lämmönlisäyksellä. Höyry nousee sitten ylös polttimoon, jossa se luovuttaa lämpöään keräysputken läpi virtaavaan veteen. Kun höyry luovuttaa lämpöään, se tiivistyy ja putoaa takaisin alas ja toistaa kierron. Putki absorboi lämpösäteilyä, joka sitten johdetaan putkeen. Sisällä oleva vesi konvektoi tämän polttimoon asti, lämpö johdetaan putken seinämän läpi ja viedään konvektiolla pois vesivirtaan.
Jäähdytetty palkki
Jäähdytetyissä palkeissa käytetään kahta tyyppiä, passiivisia ja aktiivisia. Molempia käytetään enimmäkseen liikerakennuksissa.
Aktiivinen jäähdytyspalkki toimii johtamalla viileä neste, tyypillisesti vesi, lamelliputkilämmönvaihtimen läpi. Tämän jälkeen ilma johdetaan jäähdytyspalkkiin, josta se poistuu erityisesti sijoitettujen suuttimien kautta. Ilma liikkuu lamelliputken yli ja puhaltaa kylmää ilmaa huoneeseen. Näin ollen käytetään pakotettua konvektiota.
Passiiviset jäähdytyspalkit käyttävät myös lamelliputkilämmönsiirrintä, mutta niihin ei ole liitetty kanavoitua ilmansyöttöä. Sen sijaan ne luovat luonnollisen konvektiovirtauksen jäähdyttämällä lämmintä ilmaa kattotasolla. Tämä jäähdytetty ilma vajoaa sitten alas ja korvautuu lämpimämmällä ilmalla, jossa kierto toistuu.
Polttoainelämmitin
Polttoainelämmittimet ovat yleisiä kodeissa, joissa on kanavoitu ilmastointi. Nämä ovat hyvin yleisiä Pohjois-Amerikassa. Uunilämmittimissä käytetään lämmönvaihdinta, joka on sijoitettu suoraan kanavoituun ilmahöyryyn. Polttoaine poltetaan ja kuuma kaasu lähetetään lämmönvaihtimen läpi, tämän lämpö konvektoituu lämmönvaihtimen seinämiin, viileämpi kanavoitu ilma kulkee toiselta puolelta aiheuttaen lämpötilaeron, joten kaasun lämpö johdetaan seinän läpi ja se kulkeutuu pois konvektiolla.
Levylämmönvaihdin
Levylämmönvaihtimia on kahta pääasiallista tyyppiä, tiivistetyyppisiä ja juotettuja levytyyppisiä. Nämä molemmat ovat erittäin tehokkaita lämpöenergian siirtämisessä, vielä suuremman tehokkuuden ja kompaktin rakenteen saavuttamiseksi voit käyttää mikrolevylämmönsiirtimiä monissa sovelluksissa. Olemme käsitelleet kaikkia näitä lämmönvaihtimia hyvin yksityiskohtaisesti aiemmin.
Perusasiat, jotka on hyvä tietää näistä kahdesta lämmönvaihtintyypistä, ovat seuraavat: Tiivistetyyppi voidaan purkaa, sen lämmitys- tai jäähdytyskapasiteettia voidaan lisätä tai vähentää yksinkertaisesti lisäämällä tai poistamalla lämmönsiirtolevyjä. Näitä käytetään erityisesti korkeissa liikekiinteistöissä kytkemään epäsuorasti jäähdyttimiä, kattiloita ja jäähdytystorneja lämmitys- ja jäähdytyspiireihin sekä liittämään rakennuksia kaukoenergiaverkkoihin.
Puristetut levylämmönvaihtimet ovat suljettuja yksiköitä, joita ei voi purkaa, vaan niiden lämmitys- tai jäähdytyskapasiteetti on kiinteä. Niitä käytetään esimerkiksi lämpöpumpuissa, yhdistelmäkattiloissa, lämpöliitäntäyksiköissä, liitäntäkalorisaattoreissa epäsuorasti jne.
Kumpikin toimii johtamalla nesteitä, yleensä vastakkaisiin suuntiin, vierekkäisissä kanavissa. Nesteet ovat yleensä vettä tai kylmäainetta. Lämpöenergia konvektoituu levylle, johtaa sitten levyn läpi ja toisella puolella oleva neste kuljettaa tämän pois konvektion avulla.
Lämpöpumput
Lämpöpumppuja käytetään enimmäkseen kodeissa, mutta joskus myös kaupallisissa kiinteistöissä. Lämpöpumppuja on kahta päätyyppiä ilmalämpöpumppu ja maalämpöpumppu. Ilmalähdettä käytetään yleisesti tilojen ilmalämmitykseen, kun taas maalähdettä käytetään yleisemmin vedenlämmitykseen.
Ilmalähde toimii kuten ilmastointijärjestelmä, mutta päinvastoin: sen sijaan, että se poistaisi lämpöä huoneesta, se lisää sitä. Kylmäaine kulkee kompressorista sisäyksikköön, joka sisältää lamelliputkilämmönvaihtimen. Kylmäaine siirtää lämpönsä konvektiolla putkien seinämiin, minkä jälkeen se johdetaan läpi toiselle puolelle. Toisella puolella on huoneen kylmä ilma, joka pakotetaan pienen puhaltimen avulla lämmönvaihtimen läpi, jolloin lämpö siirtyy pois konvektion avulla. Kylmäaine virtaa sitten paisuntaventtiiliin ja sitten ulkoyksikköön, joka on myös lamelliputkilämmönvaihdin tai mikrokanavalämmönvaihdin.
Kun ilma kulkee tämän lämmönvaihtimen läpi, ympäröivä ilma saa kylmäaineen kiehumaan ja ottamaan lämpöä. Tämä lämpö kulkeutuu sitten kompressorin kautta sisäyksikköön toistamaan sykliä.
Maailmalähde toimii hieman eri tavalla. Veden ja jäätymisenestoaineen seos pumpataan maaperässä olevien putkien läpi lämmön keräämiseksi. Tämä siirretään sitten pieneen jäähdytyskiertoon juotetun levylämmönvaihtimen kautta. Kylmäaine kuljettaa tämän toiseen juotettuun levylämmönsiirtimeen, joka on liitetty toiseen vesikiertoon, joka tällä kertaa siirtää lämpöä kuumavesisäiliöön yleensä spiraaliputken kautta.
Vaippalämmönsiirrin
Vaippalämmönsiirtimet ovat tyypillisesti jäähdytyslaitteissa höyrystimessä ja/tai lauhduttimessa, joskus myös voiteluöljyn jäähdyttimessä.
Näissä lämmönsiirtimissä lämmönsiirrin on kenties yksinkertaisin rakenne. Niissä on ulkosäiliö, jota kutsutaan kuoreksi. Kuoren sisällä on useita putkia, joita kutsutaan putkiksi. Putket sisältävät yhden nesteen ja kuori sisältää toisen nesteen. Putkien seinämät erottavat nämä kaksi nestettä toisistaan, eivätkä ne koskaan kohtaa tai sekoitu keskenään. Nesteet ovat eri lämpötiloissa, mikä aiheuttaa lämpöenergian siirtymisen nesteiden välillä, ja tämä lämpöenergia kulkee putkien seinämien läpi. Höyrystimessä tai lauhduttimessa käytettäessä kaksi nestettä ovat vesi ja kylmäaine. Rakenteesta riippuen vesi voi olla kuoressa tai putkessa ja kylmäaine toisessa.
Jäähdytin
Jäähdyttimessä käytetään joko kuorilämmönsiirrintä, levylämmönsiirrintä tai lamelliputkilämmönsiirrintä. Monissa jäähdyttimissä käytetään itse asiassa kaikkien näiden yhdistelmää. Esimerkiksi ilmajäähdytteinen jäähdytin voi käyttää kuoriputkilämmönvaihdinta höyrystimessä, lamelliputkilämmönvaihdinta tai mikrokanavalämmönvaihdinta lauhduttimessa, juotettua levylämmönvaihdinta kompressorin öljyvoitelujäähdytyksessä ja tiivistyslevylämmönvaihdinta jäähdyttimen epäsuoraan liittämiseen keskusjäähdytyspiiriin.