Скорость, с которой тепло должно быть удалено из охлаждаемого помещения для поддержания желаемой температуры, называется холодопроизводительностью. Это зависит от нескольких факторов, включая объем охлаждаемого помещения, количество и базовую температуру предметов внутри. Этот номер также может обозначаться как охлаждающая нагрузка или тепловая нагрузка.
Технология охлаждения или искусственного охлаждения распространена в большинстве современных домов. На большинстве кухонь есть холодильники для хранения продуктов. Во многих домах и на предприятиях также есть либо центральные кондиционеры, либо встраиваемые в окна кондиционеры.
Основной закон физики гласит, что тепло переходит в холод, а это означает, что теплый объект будет пытаться нагреть все, что находится вокруг него. Например, когда кубики льда помещаются в стакан с теплой водой, вода в стакане не превращается в лед; вместо этого лед в стакане тает. Это происходит потому, что молекулы воды стремятся достичь равновесия с молекулами льда. Вода нагревает лед до тех пор, пока все содержимое стакана не достигнет почти одинаковой температуры.
В соответствии с этим физическим законом для охлаждения помещения требуется непрерывная подача холодного воздуха. В прошлом холодильники использовали лед в качестве источника охлаждения. В современных холодильниках используется испаряющаяся жидкость, обычно жидкий аммиак. Каким бы ни был источник холода, проблема одна и та же: сколько тепла нужно отвести, чтобы пространство оставалось достаточно прохладным для сохранения пищи внутри.
Чтобы спроектировать эффективный холодильник, необходимо рассчитать холодильную нагрузку. Холодильная нагрузка будет варьироваться в зависимости от того, сколько продуктов находится в холодильнике и были ли продукты теплыми или уже холодными, когда их помещали внутрь. Изоляция также повлияет на холодопроизводительность. Без изоляции внешнее тепло будет воздействовать на внутреннее пространство, пытаясь достичь равновесия.
Холодильная нагрузка часто рассчитывается для определения размера и типа кондиционера, необходимого для помещения, где люди будут работать или жить. В этом случае необходимо учитывать теплообмен через стены, полы и окна. Климат также будет играть роль, поскольку влажность и движение воздуха могут влиять на температуру. Количество людей, которые, как ожидается, будут жить и работать в помещении, также должно быть оценено, поскольку живые тела выделяют тепло. Большая электроника, такая как компьютеры, стиральные машины и телевизоры, также вырабатывает тепло, и это следует учитывать при расчете холодильной нагрузки.
