कौन-सी प्रशीतन प्रणाली निम्न-श्रेणी वाली ऊर्जा द्वारा संचालित होती है?

वर्णन:

भाप जेट प्रशीतन:

भाप जेट या निष्कासित्र प्रशीतन प्रणाली प्रशीतक के रूप में पानी का उपयोग करता है। यह इसकी सतह पर दबाव को कम करके न्यूनतम तापमान पर क्वथन द्रव्य के सिद्धांत का उपयोग करता है। यह प्रणाली यांत्रिक संपीडक के बजाय भाप निष्कासित्र या बूस्टर नियोजित करती है। इसमें 80°C से ऊपर तापमान पर ऊष्मा स्रोत के रूप में अपशिष्ट ऊष्मा या सौर ऊर्जा का उपयोग करके प्रशीतन उत्पादित करने की क्षमता होती है।

• इस प्रणाली में दो लूप अर्थात् शक्ति लूप और प्रशीतन लूप शामिल होते हैं।
• शक्ति लूप में निम्न-श्रेणी ऊष्मा, Qb का प्रयोग उच्च-दबाव वाले द्रव्य प्रशीतक (प्रक्रिया 1 - 2) को वाष्पित करने के लिए बॉयलर या जनरेटर में किया जाता है।
• उच्च-दबाव वाले उत्पादित वाष्प को प्राथमिक तरल पदार्थ के रूप में जाना जाता है, जो निष्कासित्र के माध्यम प्रवाहित होता है जहाँ यह नोज़ल के माध्यम से त्वरित होता है।
• उद्वाष्पक से वाष्प के प्रेरित होने पर दबाव में घटित होने वाली कमी को बिंदु 3 पर द्वितीयक तरल पदार्थ के रूप में जाना जाता है। दो तरल पदार्थ विसारक अनुभाग में प्रवेश करने से पहले मिलावट कक्ष में मिश्रित होते हैं जहाँ प्रवाह अत्वरित होता है और दबाव पुनःप्राप्ति घटित होती है।
• फिर मिश्रित तरल पदार्थ संघनित्र में प्रवाहित होता है जहाँ यह वायुमंडल Qc में ऊष्मा को अस्वीकृत करके संघनित होता है।
• फिर बिंदु 5 पर संघनित्र से निकलने वाले द्रव्य के एक भाग को शक्ति चक्र के समापन के लिए बॉयलर में पंप किया जाता है।
• द्रव्य का शेष-भाग विस्तार उपकरण के माध्यम से विस्तारित होता है तथा द्रव्य और वाष्प के मिश्रण के रूप में बिंदु 6 पर प्रशीतन लूप के उद्वाष्पक में प्रवेश करता है। उद्वाष्पक में वाष्पित प्रशीतक प्रशीतन प्रभाव Qe उत्पादित करता है और फिर परिणामस्वरूप वाष्प को बिंदु 3 पर निष्कासित्र से निकाला जाता है।

भाप जेट प्रशीतन की COP लगभग 0.2~0.3 होती है और चूँकि पानी प्रशीतक है, इसलिए इसका प्रयोग 0°C से नीचे के अनुप्रयोगों के लिए नहीं किया जा सकता है। 

थर्मो-विद्युत प्रशीतन:

• थर्मोविद्युत शीतलन पदार्थो के दो अलग-अलग प्रकारों के जंक्शन के बीच ऊष्मा अभिवाह का निर्माण करने के लिए पेल्टियर प्रभाव का उपयोग करता है। 
• थर्मोविद्युत मॉडल पर अलग-अलग DC वोल्टेज को लागू करके विद्युत धारा मॉडल के माध्यम से पारित होगी और ऊष्मा को एक पक्ष से अवशोषित और विपरीत पक्ष पर जारी किया जायेगा। इसलिए एक मॉडल मुख को ठंडा किया जायेगा जबकि समान समय पर विपरीत मुख को गर्म किया जाएगा। 

जलावर्त ट्यूब प्रणाली:

जलावर्त ट्यूब एक यांत्रिक उपकरण है जो संपीडक गैस को तप्त और अतप्त धाराओं में अलग करता है। "तप्त" छोर से आने वाला गैस 200 °C (392 °F) के तापमान तक पहुंच सकता है और "अतप्त छोर" से आने वाला गैस −50 °C (−58 °F) तक पहुंच सकता है। 

• जलावर्त प्रवाह कक्ष में निर्मित होता है और वायु तप्त पक्ष की परिधि के साथ सर्पिल-की तरह गति में यात्रा करती है। यह प्रवाह वाल्व द्वारा प्रतिबंधित होता है। जब वाल्व के निकट वायु का दबाव वाल्व को आंशिक रूप से बंद करने वाली बाहरी दबाव की तुलना में अधिक बनाया जाता है, तप्त पक्ष के कोर के माध्यम से विपरीत अक्षीय प्रवाह उच्च- दबाव वाले क्षेत्र से निम्न-दबाव वाले क्षेत्र तक प्रारंभ होता है। इस प्रक्रिया के दौरान ऊष्मा स्थानांतरण विपरीत धारा और अग्र धारा के बीच घटित होती है।
• इसलिए कोर में माध्यम से वायु धारा को जलावर्त ट्यूब में वायु की प्रवेशिका तापमान से नीचे ठंडा किया जाता है, जबकि अग्र दिशा में वायु धारा को गर्म किया जाता है। अतप्त धारा अतप्त पक्ष में डायाप्राम छिद्र के माध्यम से निकल जाता है, जबकि तप्त धारा वाल्व के मार्ग के माध्यम से पारित होती है। वाल्व के मार्ग को नियंत्रित करके अतप्त वायु की मात्रा और इसके तापमान को अलग किया जा सकता है।

Additional Information

• –50°C जितने निम्न तापमान को किसी कठिनता के बिना प्राप्त किया जा सकता है, इसलिए यह इलेक्ट्रॉनिक घटकों के स्थान शीतलन के लिए उद्योगों में बहुत अधिक उपयोगी होता है, लेकिन इनमें निम्न COP होता है।
• इसका प्रयोग सामान्यतौर पर खानों में काम करने वालों के श्रमिकों को ठंडा करने के लिए किया जाता है।