El principio básico de un Chiller con recirculación es que la temperatura de un sistema u objeto está dominada por el flujo de calor que entra y sale de él. Existen muchas fuentes de calor, eléctricas, mecánicas, radiación, químicas, etc, que entran en los sistemas y que deben ser controladas para mantener una temperatura constante en el equipo.
En el laboratorio, se requiere de equipos de enfriamiento, como un Chiller, para mantener una muestra estable a temperatura ambiente o bajo ella. Para enfriar y transformar un gas a líquido durante un proceso de destilación y condensación. Y también para una muestra o sistema que tenga una fuente de calor que requiera ser contrarrestada y así mantener esta muestra estable.
Se deben realizar diversos cálculos para conocer la temperatura exacta a la que ajustará el Chiller para mantener la temperatura deseada en la muestra. La tasa de flujo, o sea, qué tan rápido el líquido enfriante circula por todo el circuito, necesita ser tomada en consideración, así como también aspectos técnicos como la longitud de las tuberías y sus restricciones.
Existen diversos métodos para enfriar:
1- Inmersión directa: Se puede sumergir la muestra directamente en la cámara con el líquido enfriante.
2- Circuito cerrado: Cuando el agua de un Baño refrigerado se bombea a un ambiente cerrado, el que a su vez se utiliza para enfriar un sistema externo. Esto solo requiere de una bomba capaz de enviar el líquido por todo el sistema.
3- Circuito abierto: Este método consiste en una configuración en la que el líquido se mueve en un circuito abierto por el equipo. Para ello, se requiere también de control del flujo para evitar que el tanque se rebalse. Esto funciona si el tanque externo está por sobre el baño refrigerado, esto permite que el flujo de retorno sea movido por la gravedad.