റഫ്രിജറേഷൻ മെഷീനുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ലേഖനങ്ങൾ
റഫ്രിജറേറ്റർ എന്നത് വിപരീത ദിശയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ഹീറ്റ് എഞ്ചിനാണ്. അതിനാൽ, ഒരു ഹീറ്റ് എഞ്ചിൻ താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള ഒരു മേഖലയിൽ നിന്ന് താപം സ്വീകരിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഒരു മേഖലയിലേക്ക് നിരസിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ നടക്കണമെങ്കിൽ, എഞ്ചിൻ പ്രവർത്തിക്കണം. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഒരു മേഖലയിൽ നിന്ന് താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള ഒരു മേഖലയിലേക്ക് മാത്രമേ താപം സ്വാഭാവികമായി പ്രവഹിക്കൂ. താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള ഒരു മേഖലയിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള മേഖലയിലേക്ക് താപത്തിന് സ്വന്തമായി പ്രവഹിക്കാൻ കഴിയില്ല. മുമ്പ് ചർച്ച ചെയ്ത ക്ലോഷ്യസ് പ്രസ്താവനയ്ക്ക് അനുസൃതമാണിത്. ഒരു റഫ്രിജറേറ്ററിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രക്രിയയ്ക്ക്, മുമ്പത്തെ ക്ലോഷ്യസ് പ്രസ്താവന ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ എഴുതാം:
ഒരു ചക്രത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു റഫ്രിജറേഷൻ യന്ത്രത്തിന്, ജോലി ചെയ്യാതെ, താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള സ്ഥലത്ത് നിന്ന് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സ്ഥലത്തേക്ക് താപം നീക്കാൻ കഴിയില്ല ( താപവൈദ്യശാസ്ത്രത്തിന്റെ രണ്ടാം നിയമം - ക്ലോഷ്യസ് പ്രസ്താവന).
ഇറ്റാലിക്സിൽ എഴുതിയിരിക്കുന്ന വാചകം തെർമോഡൈനാമിക്സിന്റെ രണ്ടാം നിയമത്തിന്റെ ഒരു പ്രത്യേക പ്രസ്താവനയാണ്. ഈ പ്രസ്താവന റഫ്രിജറേഷൻ മെഷീനുകൾക്ക് മാത്രമേ ബാധകമാകൂ. ഊർജ്ജത്തിന്റെ രൂപം മാറ്റുകയും e കൈമാറ്റം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയഊർജ്ജം
തണുപ്പിക്കൽ യന്ത്രം താഴെയുള്ള ഡയഗ്രം പോലെ കാണപ്പെടുന്നു.
കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള സ്ഥലത്ത് (Q L ) നിന്ന് താപം സ്വീകരിക്കുന്നതിനും ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സ്ഥലത്തേക്ക് (Q H ) താപം പുറത്തുവിടുന്നതിനും യന്ത്രം പ്രവർത്തിക്കുന്നു (W). ഊർജ്ജ സംരക്ഷണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, Q L + W = Q H എന്ന് നിഗമനം ചെയ്യാം.
ഹീറ്റ് എഞ്ചിനുകളിലാണ് കാര്യക്ഷമത എന്ന പദം ഉപയോഗിക്കുന്നതെങ്കിൽ, റഫ്രിജറേഷൻ മെഷീനുകളിൽ പ്രകടന ഗുണകം (KK) എന്ന പദം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു റഫ്രിജറേഷൻ മെഷീനിന്റെ പ്രകടന ഗുണകം (KK) എന്നത് താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള സ്ഥലത്ത് (Q L ) നിന്ന് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന താപവും താപം കൈമാറുന്നതിനായി ചെയ്യുന്ന ജോലിയും (W) തമ്മിലുള്ള അനുപാതമാണ്. ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി, ഇത് ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ എഴുതാം:

ഒരു റഫ്രിജറേഷൻ മെഷീനിന്റെ പ്രകടന ഗുണകം ശതമാനത്തിൽ പ്രകടിപ്പിക്കണമെങ്കിൽ, ഈ സമവാക്യത്തെ 100% കൊണ്ട് ഗുണിച്ചാൽ മതി. ഒരു ആദർശ റഫ്രിജറേഷൻ മെഷീനിന്റെ പ്രകടന ഗുണകം (ഒരു റഫ്രിജറേഷൻ മെഷീനിന്റെ പ്രകടന ഗുണകം കാർനോട്ട് ഗുണകം):

റഫ്രിജറേറ്ററുകൾ, എയർ കണ്ടീഷണറുകൾ (എസി), ഹീറ്റ് പമ്പുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന നിരവധി കൂളിംഗ് മെഷീനുകളുണ്ട്.
റഫ്രിജറേറ്റർ
കണ്ടൻസർ = നീരാവിയെ ദ്രാവകമാക്കി മാറ്റുന്നു, കംപ്രസ്സർ = കംപ്രസ് ചെയ്യുന്നു. കൂളിംഗ് കോയിലുകൾ സാധാരണയായി റഫ്രിജറേറ്ററിനുള്ളിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്, അതേസമയം കണ്ടൻസർ കോയിലുകൾ റഫ്രിജറേറ്ററിന് പുറത്ത് (റഫ്രിജറേറ്ററിന്റെ പിൻഭാഗത്ത്) സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു.
കോയിലുകൾക്കുള്ളിൽ ഘട്ടം സന്തുലിതാവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു ദ്രാവകം (ദ്രാവക, നീരാവി അവസ്ഥകളിൽ നിലനിൽക്കുന്നു) ഉണ്ട്. ഈ ദ്രാവകം റഫ്രിജറന്റ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു. മുൻകാലങ്ങളിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന റഫ്രിജറന്റ് ഫ്രിയോൺ ആയിരുന്നു. ഇന്ന് ഫ്രിയോൺ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല, കാരണം അതിന്റെ പ്രകാശനം ഓസോൺ പാളിക്ക് കേടുവരുത്തും.
കംപ്രസ്സർ മോട്ടോർ (വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നത്) റഫ്രിജറന്റിനെ (നീരാവി രൂപത്തിൽ) വലിച്ചെടുത്ത് അഡിയബാറ്റിക്കായി കംപ്രസ് ചെയ്യുന്നു. അഡിയബാറ്റിക് കംപ്രഷൻ കാരണം, നീരാവിയുടെ താപനില വർദ്ധിക്കുന്നു. താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, നീരാവിയുടെ മർദ്ദവും വർദ്ധിക്കുന്നു. കംപ്രസ്സറും (ഉയർന്ന താപനില) കണ്ടൻസറും (താഴ്ന്ന താപനില) തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസം റഫ്രിജറേറ്ററിന്റെ പിൻഭാഗത്തുള്ള കണ്ടൻസർ കോയിലുകളിലൂടെ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള, ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള നീരാവി ഒഴുകാൻ കാരണമാകുന്നു.
ആവിയുടെ താപനില ചുറ്റുമുള്ള വായുവിന്റെ താപനിലയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, അതിനാൽ അത് കണ്ടൻസർ കോയിലിലൂടെ ഒഴുകുമ്പോൾ, നീരാവി ചുറ്റുമുള്ള വായുവിലേക്ക് താപം പുറത്തുവിടുന്നു. കണ്ടൻസർ ഘനീഭവിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ, നീരാവി തണുക്കുകയും ദ്രാവകമായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. എക്സ്പാൻഷൻ വാൽവിലൂടെ ഒഴുകുമ്പോൾ, ദ്രാവകമായി മാറിയ റഫ്രിജറന്റ് അഡിയബാറ്റിക് ആയി വികസിക്കുന്നു. അഡിയബാറ്റിക് വികാസത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം ദ്രാവകം തണുക്കാൻ കാരണമാകുന്നു (അതിന്റെ താപനില കുറയുന്നു). തണുത്ത ദ്രാവകം റഫ്രിജറേറ്ററിനുള്ളിലെ കോയിലുകൾക്കുള്ളിൽ ഒഴുകുന്നു. കോയിലുകളിലെ ദ്രാവകം റഫ്രിജറേറ്ററിലെ വായുവിനേക്കാൾ തണുത്തതിനാൽ, റഫ്രിജറന്റ് ഒരു നീരാവിയായി മാറുന്നതുവരെ ദ്രാവകം താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു (ദ്രാവകം റഫ്രിജറേറ്ററിലെ ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു). നീരാവിയായി മാറിയ റഫ്രിജറന്റിനെ കംപ്രസ്സർ മോട്ടോർ വലിച്ചെടുക്കുകയും അഡിയബാറ്റിക് ആയി കംപ്രസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ... (പ്രക്രിയ വീണ്ടും ആവർത്തിക്കുന്നു). റഫ്രിജറേറ്ററിനുള്ളിലെ ചൂട് കോയിലുകൾക്കുള്ളിലെ ദ്രാവകത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്നതിനാൽ, റഫ്രിജറേറ്റർ തണുക്കുന്നു.
എസി (എയർ കണ്ടീഷണർ)
ഉപകരണത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പന വ്യത്യസ്തമാണെങ്കിലും, ഒരു എയർ കണ്ടീഷണറിന്റെ അടിസ്ഥാന പ്രവർത്തന തത്വം ഒരു റഫ്രിജറേറ്ററിന്റേതിന് സമാനമാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, റഫ്രിജറേറ്റർ ഒരു മുറിയാണ്. സാധാരണയായി, കൂളിംഗ് കോയിലുകൾ മുറിക്കുള്ളിലും കണ്ടൻസർ കോയിലുകൾ പുറത്തുമാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. കണ്ടൻസർ കോയിലുകൾക്ക് പിന്നിൽ ഒരു ഫാൻ ഉണ്ട്. ഫാനിന്റെ ജോലി വായുസഞ്ചാരം നിയന്ത്രിക്കുകയും കണ്ടൻസർ കോയിലുകൾ ഊതുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ്, അതുവഴി കണ്ടൻസർ കോയിലുകൾക്കും ചുറ്റുമുള്ള വായുവിനും ഇടയിലുള്ള താപ കൈമാറ്റം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. നേരെമറിച്ച്, കൂളിംഗ് കോയിലുകൾക്ക് പിന്നിൽ ഒരു ബ്ലോവർ, ഒരു ബ്ലോവർ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. അതിന്റെ പ്രവർത്തനം ഒരു ഫാനിന് സമാനമാണ്. ഫാൻ കണ്ടൻസർ കോയിലുകൾ പുറത്തേക്ക് ഊതി, ചുറ്റുമുള്ള വായുവിലേക്ക് ചൂട് നയിക്കുമ്പോൾ, ബ്ലോവർ കൂളിംഗ് കോയിലുകൾ അകത്തേക്ക് ഊതി, മുറിയിലുടനീളം തണുത്ത വായു വ്യാപിപ്പിക്കുന്നു.
ഹീറ്റ് പമ്പ്
സാധാരണയായി തണുപ്പുള്ള ശൈത്യകാലത്താണ് ഹീറ്റ് പമ്പുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഹീറ്റ് പമ്പിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം റഫ്രിജറേറ്ററിന്റേതിന് സമാനമാണ്. വ്യത്യാസം എന്തെന്നാൽ, റഫ്രിജറേറ്റർ ഒരു മുറി തണുപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ്, അതേസമയം ഹീറ്റ് പമ്പ് ഒരു മുറി ചൂടാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു റഫ്രിജറേറ്റർ മുറിയിൽ നിന്നുള്ള ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്ത് പുറത്തേക്ക് വിടുന്ന ജോലി (QL) ചെയ്യുമ്പോൾ , ഒരു ഹീറ്റ് പമ്പ് പുറത്തുനിന്നുള്ള ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്ത് മുറിയിലേക്ക് (QH) വിടുന്നു . അധിക ചൂട് മുറി ചൂടാകാൻ കാരണമാകുന്നു. വേനൽക്കാലം വരുമ്പോൾ, ഹീറ്റ് പമ്പ് ഒരു എയർ കണ്ടീഷണറായി (AC ) പ്രവർത്തിക്കാൻ റിവേഴ്സ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.