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Kühlmittel sind gasförmige, flüssige oder feste Stoffe oder Stoffgemische, die zum Abtransport von Wärme eingesetzt werden.

Der Unterschied zum Kältemittel ist, dass ein Kältemittel in einem Kältezyklus dies entgegen einem Temperaturgradienten tun kann, so dass die Umgebungstemperatur sogar höher sein darf als die Temperatur des zu kühlenden Gegenstandes, während ein Kühlmittel lediglich in der Lage ist, in einem Kühlzyklus die Enthalpie entlang des Temperaturgradienten zu einer Stelle niedrigerer Temperatur zu transportieren.

Der Oberbegriff Wärmeträger umfasst neben Kühlmittel auch Heizmittel (Heizmedium) bzw. Kälteträger; die Zuordnung ist nicht immer eindeutig und wird nach Anwendungszweck bzw. Temperaturbereich getroffen. In technologischen Prozessen wird vorwiegend Wasser, Luft oder Thermalöl als Kühlmittel bzw. Wärmeträger verwendet. Die ökonomisch sinnvoll überbrückbaren Temperaturdifferenzen zwischen Umgebung und Kühlmittel betragen bei Luftkühlung ca. 40 Kelvin, bei Wasserkühlung ca. 10 Kelvin.

Kühlmittel-Temperaturen unterhalb der Umgebungstemperatur lassen sich nur durch mit geeigneten Kältemitteln betriebene Kälteprozesse, auch Linksprozesse genannt, erreichen. Mit Kältemischungen lassen sich umgebungsunabhängige Kühlmittel-Temperaturen von bis zu unter −50 °C erreichen.

Mit Trockeneis sogar bis zu −100 °C (zusammen mit Ether).

Je nach Anwendung kommen aber auch andere Stoffe wie flüssige Metalle (Natrium), Salzlösungen oder verflüssigte Gase (Wasserstoff, Helium) zum Einsatz.

Bei der spanenden Metallbearbeitung werden Kühlschmierstoffe eingesetzt, die eine zu starke Erhitzung des Werkzeuges oder des zu bearbeitenden Materials durch die Reibung verhindern.

Kühlmittel werden in gesonderten Behältern entsorgt. Die Farbe der Sammelbehälter ist die Farbe Beige.

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