Chłodzenie mechaniczne to jedna z metod usuwania ciepła z miejsc, w których nie jest ono pożądane, i uwalniania go gdzie indziej. Zdecydowana większość domowych lodówek, zamrażarek i klimatyzatorów wykorzystuje mechaniczny cykl chłodzenia do uzyskania efektu chłodzenia. Istnieją inne, niemechaniczne metody wytwarzania chłodzenia, ale ich zastosowanie ogranicza się głównie do zastosowań specjalistycznych lub przemysłowych.
Mechaniczny układ chłodniczy chłodzi poprzez cyrkulację płynu przez zamknięty obwód rur lub przewodów. Płyn pochłania ciepło w chłodzonej przestrzeni i odprowadza je tam, gdzie jest mniej nieprzyjemne. Cały cykl opiera się na zaledwie kilku elementach i prawach fizyki, aby obniżyć temperaturę obszaru.
Mechaniczny aspekt cyklu zaczyna się od sprężarki, kombinacji silnika elektrycznego i pompy. W sprężarce gazowy czynnik chłodniczy o niskim ciśnieniu jest ściskany do znacznie zmniejszonej objętości. To sprężanie podnosi temperaturę i ciśnienie czynnika chłodniczego i wpycha je do następnego elementu, skraplacza. Skraplacz to po prostu zwój rurki, przez którą może przepływać powietrze. W skraplaczu gaz o wysokim ciśnieniu/wysokiej temperaturze oddaje ciepło i staje się cieczą.
Często odczuwa się ciepło wyrzucane przez skraplacz z tyłu domowej lodówki lub z zewnętrznej wężownicy centralnego klimatyzatora. Odprowadzane ciepło było pierwotnie pochłaniane przez czynnik chłodniczy w klimatyzowanej przestrzeni. Teraz skroplony czynnik chłodniczy przepływa przez skraplacz, ponieważ sprężarka utrzymuje za nim ciśnienie.
Następnym przystankiem jest urządzenie dozujące, które może być mechanicznym zaworem lub po prostu rurką o małej średnicy, z których każda dławi przepływ czynnika chłodniczego. Ciekły czynnik chłodniczy przechodzi przez urządzenie dozujące do innej wężownicy zwanej parownikiem. Tutaj jego ciśnienie gwałtownie spada, a czynnik chłodniczy zaczyna wrzeć w temperaturze, która zwykle nie jest kojarzona z wrzeniem: około zero stopni Fahrenheita (minus-18 stopni Celsjusza) w typowej domowej zamrażarce. To wrzenie w niskiej temperaturze jest w rzeczywistości pochłanianiem ciepła przez czynnik chłodniczy. Naładowany ciepłem, gazowy czynnik chłodniczy przepływa z powrotem do sprężarki, a cykl jest powtarzany, aż termostat zostanie zaspokojony.
Cykl chłodzenia mechanicznego dzieli się na cztery fazy: sprężanie, kondensację, dozowanie i parowanie. Ciepło przepływa do parownika i ze skraplacza, tworząc obydwa wężownice wymienniki ciepła. Chłodzenie mechaniczne niekoniecznie jest najbardziej wydajnym i przyjaznym dla środowiska sposobem chłodzenia, ale jego prostota praktycznie gwarantuje, że będzie standardem w najbliższej przyszłości.