This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
എയർ കൂളിങ്‌
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
Mksol (സംവാദം | സംഭാവനകള്) (→Air cooling) |
Mksol (സംവാദം | സംഭാവനകള്) (→Air cooling) |
||
| (ഇടക്കുള്ള ഒരു പതിപ്പിലെ മാറ്റം ഇവിടെ കാണിക്കുന്നില്ല.) | |||
| വരി 1: | വരി 1: | ||
| - | == | + | == എയര്‍ കൂളിങ്‌ == |
== Air cooling == | == Air cooling == | ||
| - | മുറിയിലെയോ ഹാളിലെയോ വായുവിന്റെ താപനില, | + | മുറിയിലെയോ ഹാളിലെയോ വായുവിന്റെ താപനില, ഉയര്‍ന്ന അന്തരീക്ഷ താപനിലയില്‍ നിന്ന് സുഖകരമായ താപനിലയിലേക്ക്‌ താഴ്‌ത്തുന്ന പ്രക്രിയ. ഇതിനെ വായുശീതനം എന്നു ഭാഷാന്തരീകരിക്കാം. |
[[ചിത്രം:Vol5_285_image2.jpg|400px]] | [[ചിത്രം:Vol5_285_image2.jpg|400px]] | ||
| - | സാധാരണയായി വായു തണുപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ | + | സാധാരണയായി വായു തണുപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ ഉയര്‍ന്ന താപനിലയിലുള്ള വായുവില്‍നിന്ന്‌ താഴ്‌ന്ന താപനിലയിലുള്ള പ്രതലത്തിലേക്കോ മാധ്യമത്തിലേക്കോ ആന്തരിക ഗതികോര്‍ജം (kinetic energy) പ്രവഹിക്കുന്നു. നേരിട്ടുള്ള സംവഹന താപപ്രസരണം (direct convective heat transfer)മൂലമാണ്‌ ഈ ഊര്‍ജപ്രവാഹം സംഭവിക്കുന്നത്‌. ഒരു താപപ്രസരണ പ്രതലം (heat transmission surface)വഴി ഒരു താപഗ്രാഹിയിലേക്കും ഇപ്രകാരം ഊര്‍ജപ്രവാഹം സൃഷ്‌ടിക്കാം. താപപ്രസരണപ്രതലം ലോഹംകൊണ്ടുണ്ടാക്കിയതും കനംകുറഞ്ഞതും ആയിരിക്കണം. താപഗ്രാഹിയാകട്ടെ പരിസഞ്ചരണം നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഏതെങ്കിലും തണുത്ത ദ്രവമോ അല്ലെങ്കില്‍ താഴ്‌ന്ന മര്‍ദനിലയിലുള്ളതും ബാഷ്‌പീകരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതുമായ ഏതെങ്കിലും ദ്രവ-ബാഷ്‌പ മിശ്രിതമോ ആകാം. ഇതിനുപുറമേ, താഴ്‌ന്ന താപനിലയിലുള്ള സ്‌പ്രവാപിയിലെയോ(spray pond) എയര്‍വാഷറിലെയോ ബിന്ദുകം (droplet) പോലെയുള്ള ആര്‍ദ്രപ്രതലത്തിലേക്കും താപപ്രസരണം നടത്തി വായുവിനെ തണുപ്പിക്കാം. ഈ പ്രക്രിയയിലെ അടിസ്ഥാനക്രിയാവിധി (mechanism)എന്തുതന്നെയായാലും സംഭവിച്ച ആന്തരിക ഗതികോര്‍ജം താപനില കൂടിയ വായുവില്‍നിന്നു വിട്ട്‌ താപനില കുറഞ്ഞ ഗ്രാഹിയിലേക്ക്‌ പ്രവഹിക്കുന്നു. ഈ താപോര്‍ജം ഗ്രാഹിയുടെ താപനില ഉയര്‍ത്തിക്കൊണ്ട്‌ അതില്‍ ആന്തരികഗതികോര്‍ജമായി സംഭരിക്കപ്പെടുകയോ അല്ലെങ്കില്‍ സ്ഥിരതാപനിലയിലുള്ള ബാഷ്‌പീകരണപ്രക്രിയയ്‌ക്കിടയില്‍ ഭാഗിക ആന്തരിക പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ കൂട്ടുകയോ ചെയ്യുന്നു. |
[[ചിത്രം:Vol5_286_image1.jpg|400px]] | [[ചിത്രം:Vol5_286_image1.jpg|400px]] | ||
| - | മേല്‌പറഞ്ഞ പ്രകാരം ശീതനത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന താപപ്രസരണപ്രതലം ബിന്ദുകമോ ഒരു ശീതനച്ചുരുളിന്റെ (coil) | + | മേല്‌പറഞ്ഞ പ്രകാരം ശീതനത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന താപപ്രസരണപ്രതലം ബിന്ദുകമോ ഒരു ശീതനച്ചുരുളിന്റെ (coil) ആര്‍ദ്രപ്രതലമോ ആണെങ്കില്‍ അതിനെ ആര്‍ദ്രശീതന(wet-cooling)മെന്നു പറയുന്നു. ഈ സമ്പ്രദായം സ്വീകരിക്കുകയാണെങ്കില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന ബാഷ്‌പാഭിഗമനപ്രവണത (tendency of vapour to migrate)കാരണം വായുധാരയുടെ കേവല ആര്‍ദ്രത(absolute humidity)കൂടിയോ കുറഞ്ഞോവരാം. വായുവിന്റെ താപനിലയും ആര്‍ദ്രതയും അറിഞ്ഞാല്‍ വായുവിലടങ്ങിയിട്ടുള്ള ജലത്തിന്റെ ബാഷ്‌പമര്‍ദം കണ്ടുപിടിക്കാം. ഇപ്രകാരം വായുവിലടങ്ങിയിട്ടുള്ള ജലബാഷ്‌പം ഘനീഭവിക്കാതെന്നെ, ഏതു താപനിലവരെ, വായു തണുപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുമെന്ന്‌ ഇതില്‍നിന്ന്‌ കണക്കാക്കിയെടുക്കുക സാധ്യമാണ്‌. ഈ താപനിലയെ തുഷാരാങ്ക താപനില (dew point temperature) എന്നുപറയുന്നു. |
| - | ശീതനപ്രക്രിയ. വായു, ജലബാഷ്‌പം എന്നിവയുടെ ഒരു മിശ്രിതമാണ്‌ അന്തരീക്ഷവായു. ഇങ്ങനെയുള്ള വായു-ബാഷ്‌പധാര | + | ശീതനപ്രക്രിയ. വായു, ജലബാഷ്‌പം എന്നിവയുടെ ഒരു മിശ്രിതമാണ്‌ അന്തരീക്ഷവായു. ഇങ്ങനെയുള്ള വായു-ബാഷ്‌പധാര ആര്‍ദ്രമോ വരണ്ടതോ ആയ ഒരു പ്രതലത്തിന്റെ മുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുകയോ അല്ലെങ്കില്‍ അതുമായി സമ്പര്‍ക്കത്തിലേര്‍പ്പെടുകയോ ചെയ്യുന്നുവെന്നിരിക്കട്ടെ, പ്രതലത്തിന്റെ താപനില വായു ബാഷ്‌പ മിശ്രിതത്തിന്റെ തുഷാരാങ്ക താപനിലയ്‌ക്കു താഴെയായിരിക്കണം. അപ്പോള്‍ പ്രതലത്തിനു മുകളില്‍ ഘനീകരണം നടക്കുന്നു. പ്രതലത്തിനു തൊട്ടുമുകളിലുള്ള വായു-ബാഷ്‌പപ്പാടയുടെ ബാഷ്‌പമര്‍ദം അതിന്റെ സംപൂരണ മൂല്യത്തിലേക്കു താഴുന്നു. ഈ അവസ്ഥയില്‍ വായുധാരയുടെ ഉയര്‍ന്ന താപനിലയിലുള്ള ഭാഗത്തുനിന്ന്‌ തണുത്ത പ്രതലംവരെ ബാഷ്‌പമര്‍ദം ക്രമേണ കുറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ഇപ്രകാരമുള്ള മര്‍ദച്ചരിവുമാനം (pressure gradient)കാരണം അന്തരീക്ഷത്തില്‍നിന്ന്‌ ആര്‍ദ്രപ്രതലത്തിലേക്ക്‌ ബാഷ്‌പാഭിഗമനം ഉണ്ടാകുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിലെ പല ഭാഗങ്ങളിലും താപനില അതിന്റെ തുഷാരാങ്ക താപനിലയെക്കാള്‍ ഉയര്‍ന്നിരുന്നാല്‍പ്പോലും ഈ ബാഷ്‌പാഭിഗമന പ്രവണയുണ്ടാകും. ഇങ്ങനെ ബാഷ്‌പാഭിഗമനം തുടര്‍ന്നുകൊണ്ടിരിക്കെത്തന്നെ പ്രതലത്തില്‍ കൂടുതല്‍ ഘനീഭവനം നടക്കുകയും തത്‌ഫലമായി പ്രത്യക്ഷ(sensible)താപവും ലീന (latent) താപവും നഷ്‌ടപ്പെട്ട വായു-ബാഷ്‌പധാര തണുപ്പിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ ശീതനപ്രതലത്തില്‍നിന്ന്‌ നിര്‍ഗളിക്കുന്ന ശീതികൃതവായു ഏകസമാനമായ ഒരു മിശ്രിതമായിരിക്കും. കൂടാതെ ഇതിന്റെ താപനില, തുഷാരാങ്കതാപനില, കേവല ആര്‍ദ്രത എന്നിവ ശീതനം നടക്കുന്നതിനു മുമ്പുണ്ടായിരുന്നവയെക്കാള്‍ കുറവുമായിരിക്കും. |
| - | ശീതനനിയന്ത്രണം. | + | ശീതനനിയന്ത്രണം. മേല്‍വിവരിച്ച പ്രകാരം ആര്‍ദ്രമായ പ്രതലത്തില്‍ക്കൂടി വായുശീതനം നടത്തുമ്പോള്‍ പ്രതലത്തിന്റെ താപനില നിയന്ത്രിക്കാറുണ്ട്‌. പ്രത്യക്ഷതാപനഷ്‌ടവും സമ്പൂര്‍ണതാപനഷ്‌ടവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം ആവശ്യത്തിനനുസരിച്ച്‌ ക്രമീകരിക്കുന്നു. ആര്‍ദ്രപ്രതലത്തിന്റെ താപനില അകത്തേക്ക്‌ പ്രവേശിക്കുന്ന വായു-ബാഷ്‌പധാരയുടെ തുഷാരാങ്ക താപനിലയില്‍നിന്ന്‌ താണിരുന്നാല്‍ സമ്പൂര്‍ണ താപനഷ്‌ടം കൂടുകയും (നിശ്ചിത വായുവ്യാപ്‌തത്തില്‍) പ്രത്യക്ഷതാപനഷ്‌ടവും സമ്പൂര്‍ണതാപനഷ്‌ടവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം കുറയുകയും ചെയ്യും. നേരേമറിച്ച്‌ വരണ്ട പ്രതല (തുഷാരാങ്കതാപനിലവരെ) മാണ്‌ ശീതനത്തിനുപയോഗിക്കുന്നതെങ്കില്‍ ലീനതാപനത്തിന്‌ യാതൊരു മാറ്റവും വരികയില്ല. എന്നുതന്നെയല്ല പ്രതലതാപനില കുറയുന്തോറും പ്രത്യക്ഷതാപനഷ്‌ടം കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയും ചെയ്യും. ഈ അവസ്ഥയില്‍ സമ്പൂര്‍ണതാപനഷ്‌ടവും പ്രത്യക്ഷതാപനഷ്‌ടവും ഒന്നുതന്നെയായിരിക്കും. |
| - | ശീതനവ്യവസ്ഥകള്‍ (Cooling Systems). ശീതീകൃത പൈപ്പ്‌, ഐസ്‌, വരണ്ട ഐസ്‌ (ഖര | + | ശീതനവ്യവസ്ഥകള്‍ (Cooling Systems). ശീതീകൃത പൈപ്പ്‌, ഐസ്‌, വരണ്ട ഐസ്‌ (ഖര കാര്‍ബണ്‍ഡൈ ഓക്‌സൈഡ്‌) എന്നിവയില്‍ ഏതെങ്കിലും ഒന്നിനുമുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിപ്പിച്ച്‌ വായുവിനെ തണുപ്പിക്കാം. അപ്പോള്‍ വായുവിലെ ജലാംശത്തിലൊരുഭാഗം ഘനീഭവിക്കുകയും തത്‌ഫലമായി ആര്‍ദ്രബള്‍ബ്‌ താപനില(wet bulb temperature)യും ശുഷ്‌കബള്‍ബ്‌ താപനില (dry bulb temperature)യും കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നാല്‍ സ്‌പ്രയോ ബാഷ്‌പീകരണശീതന(evaporative cooling) പ്രക്രിയയോ ഉപയോഗിക്കുമ്പോള്‍ ബാഷ്‌പത്തിന്റെ ആധിക്യം നിമിത്തം ആര്‍ദ്ര ബള്‍ബ്‌ താപനില കൂടിയേക്കാം. ശീതീകൃത വായുധാരയുടെ ആര്‍ദ്രത കൂടുകയല്ലാതെ കുറയുകയില്ല. സാധാരണയായി ശീതനത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന രീതികള്‍ താഴെപ്പറയുന്നവയാണ്‌. |
| - | 1. ഐസുപയോഗിച്ചുള്ള ശീതനം. റസ്റ്റോറന്റുകള്‍, തിയെറ്ററുകള്‍, ആഡിറ്റോറിയങ്ങള്‍ മുതലായവയിലെ വായു ഐസുപയോഗിച്ച്‌ കുറഞ്ഞ | + | 1. ഐസുപയോഗിച്ചുള്ള ശീതനം. റസ്റ്റോറന്റുകള്‍, തിയെറ്ററുകള്‍, ആഡിറ്റോറിയങ്ങള്‍ മുതലായവയിലെ വായു ഐസുപയോഗിച്ച്‌ കുറഞ്ഞ ചെലവില്‍ തണുപ്പിക്കാം. ഇതിനുവേണ്ടി താപരോധനം ചെയ്‌ത ടാങ്കുകളില്‍ ജലത്തിനുമുകളില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കത്തക്കവണ്ണം ഐസ്‌കട്ടകള്‍ സംഭരിക്കുന്നു. അങ്ങനെ ടാങ്കിലെ വെള്ളം തണുപ്പിക്കുകയും ഈ തണുത്തവെള്ളം ശീതനച്ചുരുളുകളില്‍ക്കൂടി പമ്പുചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. തത്‌ഫലമായി ജലത്തിന്റെ താപനില കൂടുകയും ശീതനച്ചുരുളുകള്‍ക്ക്‌ മുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുന്ന വായുധാര തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇപ്രകാരം ശീതനച്ചുരുളില്‍ നിന്ന് ചൂടുകൂടിയ ജലം തിരികെ ടാങ്കിലേക്കയച്ച്‌ വീണ്ടും തണുപ്പിക്കുന്നു. മറ്റു താപഗ്രാഹികളെ അപേക്ഷിച്ച്‌ കൂടുതല്‍ വേഗത്തില്‍ കുറഞ്ഞ സംഭരണസ്ഥലമുപയോഗിച്ച്‌ കൂടുതല്‍ വായു തണുപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവ്‌ മേല്‌പറഞ്ഞ ഐസുപയോഗിച്ചുള്ള ശീതനവ്യവസ്ഥയ്‌ക്കുണ്ട്‌. |
| - | 2. | + | 2. ബാഷ്‌പസമ്മര്‍ദന പ്രശീതനം(Vapour Compresion Refrigeration). ഇത്‌ ഒരു യാന്ത്രിക പ്രശീതനവ്യവസ്ഥയാണ്‌. ഇതിനെ താപപ്പമ്പ്‌ എന്നുംപറയാം. ഒരു കംപ്രസ്സര്‍ താഴ്‌ന്ന മര്‍ദത്തിലുള്ള ഒരു പ്രശീതക വാതകത്തെ അകത്തേക്കു വലിച്ചശേഷം സമ്മര്‍ദം ചെലുത്തുന്നു. തത്‌ഫലമായി അതിന്റെ താപനില വര്‍ധിക്കുന്നു. കംപ്രസ്സറില്‍നിന്നു പുറത്തുവരുന്ന അതിതപ്‌ത പ്രശീതകത്തെ (super heated refrigerant) കന്‍ഡന്‍സര്‍ സ്വീകരിക്കുകയും അവിടെവച്ച്‌ അത്‌ തണുത്ത്‌ ദ്രാവകരൂപത്തിലായിത്തീരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ കന്‍ഡന്‍സറില്‍ നിന്നുവരുന്ന ദ്രാവകം വികസനോപകരണത്തില്‍ക്കൂടി(expansion device)ഇവാപ്പറേറ്ററിലേക്കു പോകുന്നു. വികസനോപകരണം ദ്രവപ്രശീതകത്തിന്റെ മര്‍ദം കുറയ്‌ക്കുകയും പ്രവാഹത്തെ നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇപ്രകാരം മര്‍ദം കുറയുമ്പോള്‍ അതിനനുക്രമമായി കുറഞ്ഞതാപനിലയില്‍ പ്രശീതകത്തിന്റെ ബാഷ്‌പീകരണം നടക്കുന്നു. ഇതിനുവേണ്ട ലീനതാപം വായുധാരയില്‍നിന്ന്‌ സ്വീകരിക്കുകയും അങ്ങനെ വായു തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. |
[[ചിത്രം:Vol5_286_image2.jpg|400px]] | [[ചിത്രം:Vol5_286_image2.jpg|400px]] | ||
| - | 3. ബാഷ്‌പ-അവശോഷണ പ്രശീതനം (Vapour Absorption Refrigeration). ചില ബാഷ്‌പങ്ങള്‍ തണുത്ത | + | 3. ബാഷ്‌പ-അവശോഷണ പ്രശീതനം (Vapour Absorption Refrigeration). ചില ബാഷ്‌പങ്ങള്‍ തണുത്ത ജലത്തില്‍ നന്നായി ലയിക്കുന്നവയും തത്സമയം താപം പുറത്തുവിടുന്നവയുമാണ്‌. ഇപ്രകാരം ബാഷ്‌പം ലയിച്ചുണ്ടാകുന്ന ലായനിയെ ചൂടാക്കുകയാണെങ്കില്‍ അതില്‍ ലയിച്ചിരിക്കുന്ന ബാഷ്‌പം പുറത്തുപോകുന്നതു കാണാം. അമോണിയ ഇത്തരത്തിലുള്ളൊരു ബാഷ്‌പമാണ്‌. മേല്‌പറഞ്ഞ തത്ത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന പ്രശീതനവ്യവസ്ഥ ചിത്രം 4-ല്‍ കൊടുത്തിരിക്കുന്നു. ആദ്യമായി സാമാന്യം വരണ്ട അമോണിയാ ബാഷ്‌പം അവശോഷക(absorber)ത്തിലെ തണുത്ത ജലത്തില്‍ ലയിപ്പിക്കുന്നു. തത്‌ഫലമായി അവശോഷകത്തില്‍ അമോണിയയുടെ ഒരു ഗാഢലായനിയുണ്ടാകുന്നു. ഈ ഗാഢലായനിയെ ഒരു പമ്പുമുഖേന വിനിമയിത്രം (inter changer)) വഴി താപക(heater)ത്തിലെത്തിക്കുന്നു. താപകത്തില്‍നിന്നു മടങ്ങുന്ന ഗാഢലായനിയെ വിനിമയിത്രത്തില്‍വച്ചു ചൂടാക്കുന്നു. ഇപ്രകാരം ചൂടുകൂടിയ ഗാഢലായനി താപകത്തില്‍വച്ചു വീണ്ടും ചൂടാക്കുകയും അതോടുകൂടി ലായനിയില്‍നിന്ന്‌ അമോണിയാബാഷ്‌പം പുറത്തുപോകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ബാഷ്‌പം റെക്‌ടിഫയറില്‍ കൂടിക്കടത്തി ജലകണികകള്‍ മാറ്റിയശേഷം കന്‍ഡന്‍സറിലേക്കു വിടുന്നു. അവിടെവച്ച്‌ ബാഷ്‌പം ദ്രവീകരിക്കപ്പെടുകയും ലീനതാപം കന്‍ഡന്‍സറില്‍ ഉപേക്ഷിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്ന മര്‍ദം കൂടിയ അമോണിയാദ്രാവകം വികസനോപകരണത്തില്‍ക്കൂടി പോകുമ്പോള്‍ താഴ്‌ന്ന മര്‍ദത്തിലും താപനിലയിലുമുള്ള ആര്‍ദ്രമായ ബാഷ്‌പമായിത്തീരുന്നു. ഈ ആര്‍ദ്രബാഷ്‌പം അവിടെനിന്ന്‌ ഇവാപ്പറേറ്ററിലെത്തുന്നു. അതേസമയം തണുപ്പിക്കേണ്ട വായുധാര ഇവാപ്പറേറ്ററിനു മുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അപ്പോള്‍ ഇവാപ്പറേറ്ററില്‍ക്കൂടി ഒഴുകുന്ന ആര്‍ദ്രബാഷ്‌പം ഭാഗികമായി വരണ്ടതാകുകയും അതിനു വേണ്ടിവരുന്ന ലീനതാപം വായുധാരയില്‍ നിന്ന് വലിച്ചെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ വായുധാര തണുക്കുകയും മിക്കവാറും വരണ്ടതായ അമോണിയാ ബാഷ്‌പം അവശോഷകത്തിലേക്ക്‌ പോകുകയും ചെയ്യുന്നു. |
[[ചിത്രം:Vol5_286_image3.jpg|400px]] | [[ചിത്രം:Vol5_286_image3.jpg|400px]] | ||
| - | 4. നീരാവി, ജെറ്റ്‌ പ്രശീതനം(Steamjet Refrigeration). ജലം താപഗ്രാഹിയായി | + | 4. നീരാവി, ജെറ്റ്‌ പ്രശീതനം(Steamjet Refrigeration). ജലം താപഗ്രാഹിയായി വര്‍ത്തിക്കുന്നതും ജലത്തിന്റെ ബാഷ്‌പീകരണംമൂലം പ്രശീതനം നടക്കുന്നതുമായ ഒരു വ്യവസ്ഥയാണ്‌ നീരാവി-ജെറ്റ്‌ പ്രശീതനം. ഇവാപ്പറേറ്ററില്‍ നിന്നുള്ള തണുത്തജലം ഒരു പമ്പുമുഖേന ശീതനക്കുഴലുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുന്നു. ശീതനക്കുഴലിനു മുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുന്ന വായുധാരയില്‍ നിന്ന് തണുത്ത ജലത്തിലേക്ക്‌ താപപ്രസരണം നടക്കുകയും തത്‌ഫലമായി വായു തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇപ്രകാരം ചൂടുപിടിക്കുന്ന ജലം ഇവാപ്പറേറ്ററിലേക്ക്‌ സ്‌പ്ര ചെയ്യുകയും അതില്‍ കുറേഭാഗം ബാഷ്‌പീഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ ഇവാപ്പറേറ്ററിലെ ജലം തണുക്കാനിടയാകുന്നു. കുറഞ്ഞ താപനിലയില്‍ ഇപ്രകാരം ബാഷ്‌പീകരണം നടക്കണമെങ്കില്‍ ഇവാപ്പറേറ്ററിലെ മര്‍ദം ചിത്രത്തില്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന മാതിരി കുറഞ്ഞതായിരിക്കണം. അതിനായി ഒരു നീരാവി-ജെറ്റ്‌ ഉപയോഗിച്ച്‌ ഇവാപ്പറേറ്ററില്‍ തുടര്‍ച്ചയായി ബാഷ്‌പം നീക്കം ചെയ്‌തുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഒരു അഭിസാരി-അപസാരി (convergent-divergent) നോസില്‍ക്കൂടി നീരാവി വികസിച്ച്‌ അധിശബ്‌ദപ്രവേഗത്തില്‍ എത്തുകയും നോസിലിന്റെ മിശ്രണഭാഗത്തുവച്ച്‌ പതുക്കെ നീങ്ങുന്ന ബാഷ്‌പത്തെ ഉള്‍ക്കൊള്ളുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെയുള്ള മിശ്രിതത്തിന്റെ ഗതികോര്‍ജത്തിലൊരുഭാഗം വിസാരകം(Diffuser)എന്‍താള്‍പി (enthalpy)ആക്കി മാറ്റുകയും തത്‌ഫലമായി മര്‍ദം കന്‍ഡന്‍സര്‍ മര്‍ദത്തിലേക്കുയരുകയും ചെയ്യുന്നു. കന്‍ഡന്‍സറില്‍ വച്ച്‌ ഘനീഭവിച്ച ജലം വീണ്ടും ബോയ്‌ലറിലേക്കു പമ്പുചെയ്യുന്നു. ചോര്‍ച്ചമൂലവും മറ്റും കന്‍ഡന്‍സറില്‍ കയറുന്ന വായു ഇജക്‌റ്റര്‍ പമ്പുപയോഗിച്ച്‌ നീക്കം ചെയ്യുക പതിവാണ്‌. കൂടാതെ ആഫ്‌റ്റര്‍ കന്‍ഡന്‍സര്‍(after condunser) ജലബാഷ്‌പത്തെ ദ്രവീകരിക്കുകയും അതിലടങ്ങിയ വായുവിനെ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്കു വിടുകയും ചെയ്യുന്നു. |
[[ചിത്രം:Vol5_287_image1.jpg|400px]] | [[ചിത്രം:Vol5_287_image1.jpg|400px]] | ||
| - | 5. ബാഷ്‌പീകരണശീതനം (Evaporate cooling). വിശാലമായ | + | 5. ബാഷ്‌പീകരണശീതനം (Evaporate cooling). വിശാലമായ അര്‍ഥത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ ലീനതാപവും പ്രത്യക്ഷതാപവും പരസ്‌പരം വിനിമയം ചെയ്യുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണിവിടെ നടക്കുന്നത്‌. എയര്‍ വാഷര്‍, ശീതനഗോപുരം(cooling tower) പാക്കേജ്‌ തരത്തിലുള്ള ബാഷ്‌പനികശീതിത്രം (package type evaporate cooler) മുതലായവ ഈ തത്ത്വമനുസരിച്ച്‌ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു. വായുധാരയിലേക്ക്‌ ജലം ബാഷ്‌പീകരിക്കപ്പെടുകയാണിതില്‍ ചെയ്യുന്നത്‌. |
| - | + | ആര്‍ദ്രബള്‍ബ്‌ താപനില കുറഞ്ഞ പ്രദേശങ്ങളില്‍ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഈ രീതി വളരെ ചെലവുകുറഞ്ഞതാണ്‌. ഒരു ജലസ്‌പ്രയില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിച്ച്‌ വായുവിനെ തണുപ്പിക്കാം. ഇങ്ങനെയുള്ള ഒരു രുദ്ധോഷ്‌മ എയര്‍വാറിന്റെ (adiabatic air washer) വ്യവസ്ഥയാണ്‌ ചിത്രത്തില്‍ കൊടുത്തിരിക്കുന്നത്‌. ജലസ്‌പ്രയില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുന്ന വായു ജലബാഷ്‌പത്താല്‍ പൂരിതമാകുന്നു. അതോടൊപ്പം താപനില കുറഞ്ഞുവരുന്നു. പിന്നട്‌ പൃഥക്കരണപ്ലേറ്റുകളില്‍ (separator plates) കൂടി ഒഴുകുമ്പോള്‍ വായുവില്‍ തങ്ങിനില്‌ക്കുന്ന ജലകണികകള്‍ മാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഈ രീതി ഉപയോഗിക്കുമ്പോള്‍ വായു തണുക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും അതിന്റെ ആര്‍ദ്രത കുറയുന്നില്ല. അതായത്‌ ഈ പ്രക്രിയയില്‍ ആര്‍ദ്രബള്‍ബ്‌ താപനില സ്ഥിരമായിരിക്കും. അന്തരീക്ഷവായു വളരെ വരണ്ടതാണെങ്കില്‍ ഇങ്ങനെയുള്ള എയര്‍വാഷര്‍ തൃപ്‌തികരമായി ഉപയോഗിക്കാം. തണുപ്പിക്കേണ്ട വായുധാരയുടെ ഒരു ഭാഗം എയര്‍വാഷറിലെ സ്‌പ്രയില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിച്ച്‌ പുറത്തുവരുമ്പോള്‍ ശേഷിച്ച വരണ്ട വായുധാരയുമായി കൂട്ടിക്കലരുന്നു. ഇങ്ങനെ കിട്ടുന്ന വായുധാരയുടെ ആര്‍ദ്രബള്‍ബ്‌ താപനില കൂടുമെങ്കിലും ശുഷ്‌കബള്‍ബ്‌ താപനില കുറവായിരിക്കും. സ്‌പ്രക്കുപയോഗിക്കുന്ന ജലത്തിന്റെ താപനില വായുധാരയുടെ ആര്‍ദ്രത കുറയ്‌ക്കാം. ഇപ്രകാരം ആര്‍ദ്രത നിയന്ത്രിക്കാന്‍ തണുപ്പിച്ച ജലം സ്‌പ്ര ചെയ്‌താല്‍ മതിയാകും. | |
[[ചിത്രം:Vol5_287_image2.jpg|400px]] | [[ചിത്രം:Vol5_287_image2.jpg|400px]] | ||
| - | 6. പാക്കേജ്‌ ബാഷ്‌പനികശീതിത്രം(Package-type Evaporative Cooler). വളരെ ചെലവു കുറഞ്ഞ ഒരു വായുശീതന വ്യൂഹമാണ്‌ പാക്കേജ്‌ ബാഷ്‌പനികശീതിത്രം. അത്തരത്തിലുള്ള ഒരു ശീതിത്രത്തിലെ പ്രധാനഭാഗങ്ങള്‍ ദാരുനാരുകള്‍ കൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ ഒരു ബാഷ്‌പനികപാഡും(evaporative pad) ജലം പരിസഞ്ചരിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പമ്പുമാണ്‌. പമ്പ്‌ ഒരു | + | 6. പാക്കേജ്‌ ബാഷ്‌പനികശീതിത്രം(Package-type Evaporative Cooler). വളരെ ചെലവു കുറഞ്ഞ ഒരു വായുശീതന വ്യൂഹമാണ്‌ പാക്കേജ്‌ ബാഷ്‌പനികശീതിത്രം. അത്തരത്തിലുള്ള ഒരു ശീതിത്രത്തിലെ പ്രധാനഭാഗങ്ങള്‍ ദാരുനാരുകള്‍ കൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ ഒരു ബാഷ്‌പനികപാഡും(evaporative pad) ജലം പരിസഞ്ചരിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പമ്പുമാണ്‌. പമ്പ്‌ ഒരു ട്രയില്‍നിന്ന്‌ ജലത്തെ വിതരണക്കുഴലുകളില്‍ക്കൂടി പാഡിനുമുകളില്‍ വച്ചിരിക്കുന്ന തൊട്ടികളില്‍ ഏകസമാനമായി എത്തിക്കുന്നു. വെള്ളം തൊട്ടികളില്‍ നിന്നും പാഡില്‍ക്കൂടി ഒഴുകി തിരികെ ട്രയില്‍ എത്തുന്നു. ശീതിത്രത്തിനകത്തുള്ള ഫാന്‍ വായുവിനെ ഈ ബാഷ്‌പീകരണപാഡില്‍ക്കൂടി അകത്തേക്കു വലിച്ച്‌ തണുപ്പിക്കേണ്ട മുറിയിലേക്കുവിടുന്നു. ഫാനില്‍ നിന്നുള്ള വായുപ്രവാഹം, ശീതിത്രം കെട്ടിടത്തിന്റെ പുറംഭിത്തിയില്‍ വയ്‌ക്കുകയാണെങ്കില്‍ കാബിനറ്റിന്റെ വശങ്ങളില്‍ക്കൂടിയോ, ശീതിത്രം കെട്ടിടത്തിന്റെ മേല്‍ക്കൂരയിലാണ്‌ സജ്ജീകരിക്കുന്നതെങ്കില്‍ ട്രയുടെ താഴെക്കൂടിയോ ആകാം. മിനിട്ടില്‍ 57 മുതല്‍ 425 വരെ ഘനമീറ്റര്‍ വായു തണുപ്പിക്കുന്നതിന്‌ ഇത്തരം ശീതിത്രങ്ങള്‍ക്കു കഴിയുന്നു. ആര്‍ദ്രമായ ബാഷ്‌പനികപാഡുകള്‍ വായുവിനെ തണുപ്പിക്കുകയും കൂടാതെ അരിപ്പപോലെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പാഡുകള്‍ രാസക്രിയയ്‌ക്ക്‌ വിധേയമാക്കി അവയുടെ ജല അവശോഷണശക്തി കൂട്ടാവുന്നതാണ്‌. ബാക്‌റ്റീരിയ, ഫംഗസ്‌, മറ്റു സൂക്ഷ്‌മജീവികള്‍ എന്നിവയില്‍നിന്ന്‌ പാഡുകളെ രക്ഷിക്കാന്‍ വേണ്ടി ചില രാസയൗഗികങ്ങളും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്‌. ട്രയില്‍ വെള്ളം നഷ്‌ടപ്പെടുന്നത്‌ നികത്തുന്നതിനുവേണ്ടി ആവശ്യാനുസരണം ജലപ്രവാഹം സൃഷ്‌ടിക്കുവാന്‍ ഒരു പ്ലവവാല്‍വും അധികമുള്ള ജലം ഒഴുകിപ്പോകുന്നതിനുവേണ്ടി ഒരു പൈപ്പും ഇതിലുണ്ട്‌. |
[[ചിത്രം:Vol5_288_image.jpg|400px]] | [[ചിത്രം:Vol5_288_image.jpg|400px]] | ||
| - | (ഇ.എം. സോമശേഖരന്‍ | + | (ഇ.എം. സോമശേഖരന്‍ നായര്‍) |
Current revision as of 09:04, 16 ഓഗസ്റ്റ്‌ 2014
എയര്‍ കൂളിങ്‌
Air cooling
മുറിയിലെയോ ഹാളിലെയോ വായുവിന്റെ താപനില, ഉയര്‍ന്ന അന്തരീക്ഷ താപനിലയില്‍ നിന്ന് സുഖകരമായ താപനിലയിലേക്ക്‌ താഴ്‌ത്തുന്ന പ്രക്രിയ. ഇതിനെ വായുശീതനം എന്നു ഭാഷാന്തരീകരിക്കാം.
സാധാരണയായി വായു തണുപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ ഉയര്‍ന്ന താപനിലയിലുള്ള വായുവില്‍നിന്ന്‌ താഴ്‌ന്ന താപനിലയിലുള്ള പ്രതലത്തിലേക്കോ മാധ്യമത്തിലേക്കോ ആന്തരിക ഗതികോര്‍ജം (kinetic energy) പ്രവഹിക്കുന്നു. നേരിട്ടുള്ള സംവഹന താപപ്രസരണം (direct convective heat transfer)മൂലമാണ്‌ ഈ ഊര്‍ജപ്രവാഹം സംഭവിക്കുന്നത്‌. ഒരു താപപ്രസരണ പ്രതലം (heat transmission surface)വഴി ഒരു താപഗ്രാഹിയിലേക്കും ഇപ്രകാരം ഊര്‍ജപ്രവാഹം സൃഷ്‌ടിക്കാം. താപപ്രസരണപ്രതലം ലോഹംകൊണ്ടുണ്ടാക്കിയതും കനംകുറഞ്ഞതും ആയിരിക്കണം. താപഗ്രാഹിയാകട്ടെ പരിസഞ്ചരണം നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഏതെങ്കിലും തണുത്ത ദ്രവമോ അല്ലെങ്കില്‍ താഴ്‌ന്ന മര്‍ദനിലയിലുള്ളതും ബാഷ്‌പീകരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതുമായ ഏതെങ്കിലും ദ്രവ-ബാഷ്‌പ മിശ്രിതമോ ആകാം. ഇതിനുപുറമേ, താഴ്‌ന്ന താപനിലയിലുള്ള സ്‌പ്രവാപിയിലെയോ(spray pond) എയര്‍വാഷറിലെയോ ബിന്ദുകം (droplet) പോലെയുള്ള ആര്‍ദ്രപ്രതലത്തിലേക്കും താപപ്രസരണം നടത്തി വായുവിനെ തണുപ്പിക്കാം. ഈ പ്രക്രിയയിലെ അടിസ്ഥാനക്രിയാവിധി (mechanism)എന്തുതന്നെയായാലും സംഭവിച്ച ആന്തരിക ഗതികോര്‍ജം താപനില കൂടിയ വായുവില്‍നിന്നു വിട്ട്‌ താപനില കുറഞ്ഞ ഗ്രാഹിയിലേക്ക്‌ പ്രവഹിക്കുന്നു. ഈ താപോര്‍ജം ഗ്രാഹിയുടെ താപനില ഉയര്‍ത്തിക്കൊണ്ട്‌ അതില്‍ ആന്തരികഗതികോര്‍ജമായി സംഭരിക്കപ്പെടുകയോ അല്ലെങ്കില്‍ സ്ഥിരതാപനിലയിലുള്ള ബാഷ്‌പീകരണപ്രക്രിയയ്‌ക്കിടയില്‍ ഭാഗിക ആന്തരിക പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ കൂട്ടുകയോ ചെയ്യുന്നു.
മേല്‌പറഞ്ഞ പ്രകാരം ശീതനത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന താപപ്രസരണപ്രതലം ബിന്ദുകമോ ഒരു ശീതനച്ചുരുളിന്റെ (coil) ആര്‍ദ്രപ്രതലമോ ആണെങ്കില്‍ അതിനെ ആര്‍ദ്രശീതന(wet-cooling)മെന്നു പറയുന്നു. ഈ സമ്പ്രദായം സ്വീകരിക്കുകയാണെങ്കില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന ബാഷ്‌പാഭിഗമനപ്രവണത (tendency of vapour to migrate)കാരണം വായുധാരയുടെ കേവല ആര്‍ദ്രത(absolute humidity)കൂടിയോ കുറഞ്ഞോവരാം. വായുവിന്റെ താപനിലയും ആര്‍ദ്രതയും അറിഞ്ഞാല്‍ വായുവിലടങ്ങിയിട്ടുള്ള ജലത്തിന്റെ ബാഷ്‌പമര്‍ദം കണ്ടുപിടിക്കാം. ഇപ്രകാരം വായുവിലടങ്ങിയിട്ടുള്ള ജലബാഷ്‌പം ഘനീഭവിക്കാതെന്നെ, ഏതു താപനിലവരെ, വായു തണുപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുമെന്ന്‌ ഇതില്‍നിന്ന്‌ കണക്കാക്കിയെടുക്കുക സാധ്യമാണ്‌. ഈ താപനിലയെ തുഷാരാങ്ക താപനില (dew point temperature) എന്നുപറയുന്നു.
ശീതനപ്രക്രിയ. വായു, ജലബാഷ്‌പം എന്നിവയുടെ ഒരു മിശ്രിതമാണ്‌ അന്തരീക്ഷവായു. ഇങ്ങനെയുള്ള വായു-ബാഷ്‌പധാര ആര്‍ദ്രമോ വരണ്ടതോ ആയ ഒരു പ്രതലത്തിന്റെ മുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുകയോ അല്ലെങ്കില്‍ അതുമായി സമ്പര്‍ക്കത്തിലേര്‍പ്പെടുകയോ ചെയ്യുന്നുവെന്നിരിക്കട്ടെ, പ്രതലത്തിന്റെ താപനില വായു ബാഷ്‌പ മിശ്രിതത്തിന്റെ തുഷാരാങ്ക താപനിലയ്‌ക്കു താഴെയായിരിക്കണം. അപ്പോള്‍ പ്രതലത്തിനു മുകളില്‍ ഘനീകരണം നടക്കുന്നു. പ്രതലത്തിനു തൊട്ടുമുകളിലുള്ള വായു-ബാഷ്‌പപ്പാടയുടെ ബാഷ്‌പമര്‍ദം അതിന്റെ സംപൂരണ മൂല്യത്തിലേക്കു താഴുന്നു. ഈ അവസ്ഥയില്‍ വായുധാരയുടെ ഉയര്‍ന്ന താപനിലയിലുള്ള ഭാഗത്തുനിന്ന്‌ തണുത്ത പ്രതലംവരെ ബാഷ്‌പമര്‍ദം ക്രമേണ കുറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ഇപ്രകാരമുള്ള മര്‍ദച്ചരിവുമാനം (pressure gradient)കാരണം അന്തരീക്ഷത്തില്‍നിന്ന്‌ ആര്‍ദ്രപ്രതലത്തിലേക്ക്‌ ബാഷ്‌പാഭിഗമനം ഉണ്ടാകുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിലെ പല ഭാഗങ്ങളിലും താപനില അതിന്റെ തുഷാരാങ്ക താപനിലയെക്കാള്‍ ഉയര്‍ന്നിരുന്നാല്‍പ്പോലും ഈ ബാഷ്‌പാഭിഗമന പ്രവണയുണ്ടാകും. ഇങ്ങനെ ബാഷ്‌പാഭിഗമനം തുടര്‍ന്നുകൊണ്ടിരിക്കെത്തന്നെ പ്രതലത്തില്‍ കൂടുതല്‍ ഘനീഭവനം നടക്കുകയും തത്‌ഫലമായി പ്രത്യക്ഷ(sensible)താപവും ലീന (latent) താപവും നഷ്‌ടപ്പെട്ട വായു-ബാഷ്‌പധാര തണുപ്പിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ ശീതനപ്രതലത്തില്‍നിന്ന്‌ നിര്‍ഗളിക്കുന്ന ശീതികൃതവായു ഏകസമാനമായ ഒരു മിശ്രിതമായിരിക്കും. കൂടാതെ ഇതിന്റെ താപനില, തുഷാരാങ്കതാപനില, കേവല ആര്‍ദ്രത എന്നിവ ശീതനം നടക്കുന്നതിനു മുമ്പുണ്ടായിരുന്നവയെക്കാള്‍ കുറവുമായിരിക്കും.
ശീതനനിയന്ത്രണം. മേല്‍വിവരിച്ച പ്രകാരം ആര്‍ദ്രമായ പ്രതലത്തില്‍ക്കൂടി വായുശീതനം നടത്തുമ്പോള്‍ പ്രതലത്തിന്റെ താപനില നിയന്ത്രിക്കാറുണ്ട്‌. പ്രത്യക്ഷതാപനഷ്‌ടവും സമ്പൂര്‍ണതാപനഷ്‌ടവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം ആവശ്യത്തിനനുസരിച്ച്‌ ക്രമീകരിക്കുന്നു. ആര്‍ദ്രപ്രതലത്തിന്റെ താപനില അകത്തേക്ക്‌ പ്രവേശിക്കുന്ന വായു-ബാഷ്‌പധാരയുടെ തുഷാരാങ്ക താപനിലയില്‍നിന്ന്‌ താണിരുന്നാല്‍ സമ്പൂര്‍ണ താപനഷ്‌ടം കൂടുകയും (നിശ്ചിത വായുവ്യാപ്‌തത്തില്‍) പ്രത്യക്ഷതാപനഷ്‌ടവും സമ്പൂര്‍ണതാപനഷ്‌ടവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം കുറയുകയും ചെയ്യും. നേരേമറിച്ച്‌ വരണ്ട പ്രതല (തുഷാരാങ്കതാപനിലവരെ) മാണ്‌ ശീതനത്തിനുപയോഗിക്കുന്നതെങ്കില്‍ ലീനതാപനത്തിന്‌ യാതൊരു മാറ്റവും വരികയില്ല. എന്നുതന്നെയല്ല പ്രതലതാപനില കുറയുന്തോറും പ്രത്യക്ഷതാപനഷ്‌ടം കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയും ചെയ്യും. ഈ അവസ്ഥയില്‍ സമ്പൂര്‍ണതാപനഷ്‌ടവും പ്രത്യക്ഷതാപനഷ്‌ടവും ഒന്നുതന്നെയായിരിക്കും.
ശീതനവ്യവസ്ഥകള്‍ (Cooling Systems). ശീതീകൃത പൈപ്പ്‌, ഐസ്‌, വരണ്ട ഐസ്‌ (ഖര കാര്‍ബണ്‍ഡൈ ഓക്‌സൈഡ്‌) എന്നിവയില്‍ ഏതെങ്കിലും ഒന്നിനുമുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിപ്പിച്ച്‌ വായുവിനെ തണുപ്പിക്കാം. അപ്പോള്‍ വായുവിലെ ജലാംശത്തിലൊരുഭാഗം ഘനീഭവിക്കുകയും തത്‌ഫലമായി ആര്‍ദ്രബള്‍ബ്‌ താപനില(wet bulb temperature)യും ശുഷ്‌കബള്‍ബ്‌ താപനില (dry bulb temperature)യും കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നാല്‍ സ്‌പ്രയോ ബാഷ്‌പീകരണശീതന(evaporative cooling) പ്രക്രിയയോ ഉപയോഗിക്കുമ്പോള്‍ ബാഷ്‌പത്തിന്റെ ആധിക്യം നിമിത്തം ആര്‍ദ്ര ബള്‍ബ്‌ താപനില കൂടിയേക്കാം. ശീതീകൃത വായുധാരയുടെ ആര്‍ദ്രത കൂടുകയല്ലാതെ കുറയുകയില്ല. സാധാരണയായി ശീതനത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന രീതികള്‍ താഴെപ്പറയുന്നവയാണ്‌.
1. ഐസുപയോഗിച്ചുള്ള ശീതനം. റസ്റ്റോറന്റുകള്‍, തിയെറ്ററുകള്‍, ആഡിറ്റോറിയങ്ങള്‍ മുതലായവയിലെ വായു ഐസുപയോഗിച്ച്‌ കുറഞ്ഞ ചെലവില്‍ തണുപ്പിക്കാം. ഇതിനുവേണ്ടി താപരോധനം ചെയ്‌ത ടാങ്കുകളില്‍ ജലത്തിനുമുകളില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കത്തക്കവണ്ണം ഐസ്‌കട്ടകള്‍ സംഭരിക്കുന്നു. അങ്ങനെ ടാങ്കിലെ വെള്ളം തണുപ്പിക്കുകയും ഈ തണുത്തവെള്ളം ശീതനച്ചുരുളുകളില്‍ക്കൂടി പമ്പുചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. തത്‌ഫലമായി ജലത്തിന്റെ താപനില കൂടുകയും ശീതനച്ചുരുളുകള്‍ക്ക്‌ മുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുന്ന വായുധാര തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇപ്രകാരം ശീതനച്ചുരുളില്‍ നിന്ന് ചൂടുകൂടിയ ജലം തിരികെ ടാങ്കിലേക്കയച്ച്‌ വീണ്ടും തണുപ്പിക്കുന്നു. മറ്റു താപഗ്രാഹികളെ അപേക്ഷിച്ച്‌ കൂടുതല്‍ വേഗത്തില്‍ കുറഞ്ഞ സംഭരണസ്ഥലമുപയോഗിച്ച്‌ കൂടുതല്‍ വായു തണുപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവ്‌ മേല്‌പറഞ്ഞ ഐസുപയോഗിച്ചുള്ള ശീതനവ്യവസ്ഥയ്‌ക്കുണ്ട്‌.
2. ബാഷ്‌പസമ്മര്‍ദന പ്രശീതനം(Vapour Compresion Refrigeration). ഇത്‌ ഒരു യാന്ത്രിക പ്രശീതനവ്യവസ്ഥയാണ്‌. ഇതിനെ താപപ്പമ്പ്‌ എന്നുംപറയാം. ഒരു കംപ്രസ്സര്‍ താഴ്‌ന്ന മര്‍ദത്തിലുള്ള ഒരു പ്രശീതക വാതകത്തെ അകത്തേക്കു വലിച്ചശേഷം സമ്മര്‍ദം ചെലുത്തുന്നു. തത്‌ഫലമായി അതിന്റെ താപനില വര്‍ധിക്കുന്നു. കംപ്രസ്സറില്‍നിന്നു പുറത്തുവരുന്ന അതിതപ്‌ത പ്രശീതകത്തെ (super heated refrigerant) കന്‍ഡന്‍സര്‍ സ്വീകരിക്കുകയും അവിടെവച്ച്‌ അത്‌ തണുത്ത്‌ ദ്രാവകരൂപത്തിലായിത്തീരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ കന്‍ഡന്‍സറില്‍ നിന്നുവരുന്ന ദ്രാവകം വികസനോപകരണത്തില്‍ക്കൂടി(expansion device)ഇവാപ്പറേറ്ററിലേക്കു പോകുന്നു. വികസനോപകരണം ദ്രവപ്രശീതകത്തിന്റെ മര്‍ദം കുറയ്‌ക്കുകയും പ്രവാഹത്തെ നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇപ്രകാരം മര്‍ദം കുറയുമ്പോള്‍ അതിനനുക്രമമായി കുറഞ്ഞതാപനിലയില്‍ പ്രശീതകത്തിന്റെ ബാഷ്‌പീകരണം നടക്കുന്നു. ഇതിനുവേണ്ട ലീനതാപം വായുധാരയില്‍നിന്ന്‌ സ്വീകരിക്കുകയും അങ്ങനെ വായു തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
3. ബാഷ്‌പ-അവശോഷണ പ്രശീതനം (Vapour Absorption Refrigeration). ചില ബാഷ്‌പങ്ങള്‍ തണുത്ത ജലത്തില്‍ നന്നായി ലയിക്കുന്നവയും തത്സമയം താപം പുറത്തുവിടുന്നവയുമാണ്‌. ഇപ്രകാരം ബാഷ്‌പം ലയിച്ചുണ്ടാകുന്ന ലായനിയെ ചൂടാക്കുകയാണെങ്കില്‍ അതില്‍ ലയിച്ചിരിക്കുന്ന ബാഷ്‌പം പുറത്തുപോകുന്നതു കാണാം. അമോണിയ ഇത്തരത്തിലുള്ളൊരു ബാഷ്‌പമാണ്‌. മേല്‌പറഞ്ഞ തത്ത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന പ്രശീതനവ്യവസ്ഥ ചിത്രം 4-ല്‍ കൊടുത്തിരിക്കുന്നു. ആദ്യമായി സാമാന്യം വരണ്ട അമോണിയാ ബാഷ്‌പം അവശോഷക(absorber)ത്തിലെ തണുത്ത ജലത്തില്‍ ലയിപ്പിക്കുന്നു. തത്‌ഫലമായി അവശോഷകത്തില്‍ അമോണിയയുടെ ഒരു ഗാഢലായനിയുണ്ടാകുന്നു. ഈ ഗാഢലായനിയെ ഒരു പമ്പുമുഖേന വിനിമയിത്രം (inter changer)) വഴി താപക(heater)ത്തിലെത്തിക്കുന്നു. താപകത്തില്‍നിന്നു മടങ്ങുന്ന ഗാഢലായനിയെ വിനിമയിത്രത്തില്‍വച്ചു ചൂടാക്കുന്നു. ഇപ്രകാരം ചൂടുകൂടിയ ഗാഢലായനി താപകത്തില്‍വച്ചു വീണ്ടും ചൂടാക്കുകയും അതോടുകൂടി ലായനിയില്‍നിന്ന്‌ അമോണിയാബാഷ്‌പം പുറത്തുപോകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ബാഷ്‌പം റെക്‌ടിഫയറില്‍ കൂടിക്കടത്തി ജലകണികകള്‍ മാറ്റിയശേഷം കന്‍ഡന്‍സറിലേക്കു വിടുന്നു. അവിടെവച്ച്‌ ബാഷ്‌പം ദ്രവീകരിക്കപ്പെടുകയും ലീനതാപം കന്‍ഡന്‍സറില്‍ ഉപേക്ഷിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്ന മര്‍ദം കൂടിയ അമോണിയാദ്രാവകം വികസനോപകരണത്തില്‍ക്കൂടി പോകുമ്പോള്‍ താഴ്‌ന്ന മര്‍ദത്തിലും താപനിലയിലുമുള്ള ആര്‍ദ്രമായ ബാഷ്‌പമായിത്തീരുന്നു. ഈ ആര്‍ദ്രബാഷ്‌പം അവിടെനിന്ന്‌ ഇവാപ്പറേറ്ററിലെത്തുന്നു. അതേസമയം തണുപ്പിക്കേണ്ട വായുധാര ഇവാപ്പറേറ്ററിനു മുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അപ്പോള്‍ ഇവാപ്പറേറ്ററില്‍ക്കൂടി ഒഴുകുന്ന ആര്‍ദ്രബാഷ്‌പം ഭാഗികമായി വരണ്ടതാകുകയും അതിനു വേണ്ടിവരുന്ന ലീനതാപം വായുധാരയില്‍ നിന്ന് വലിച്ചെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ വായുധാര തണുക്കുകയും മിക്കവാറും വരണ്ടതായ അമോണിയാ ബാഷ്‌പം അവശോഷകത്തിലേക്ക്‌ പോകുകയും ചെയ്യുന്നു.
4. നീരാവി, ജെറ്റ്‌ പ്രശീതനം(Steamjet Refrigeration). ജലം താപഗ്രാഹിയായി വര്‍ത്തിക്കുന്നതും ജലത്തിന്റെ ബാഷ്‌പീകരണംമൂലം പ്രശീതനം നടക്കുന്നതുമായ ഒരു വ്യവസ്ഥയാണ്‌ നീരാവി-ജെറ്റ്‌ പ്രശീതനം. ഇവാപ്പറേറ്ററില്‍ നിന്നുള്ള തണുത്തജലം ഒരു പമ്പുമുഖേന ശീതനക്കുഴലുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുന്നു. ശീതനക്കുഴലിനു മുകളില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുന്ന വായുധാരയില്‍ നിന്ന് തണുത്ത ജലത്തിലേക്ക്‌ താപപ്രസരണം നടക്കുകയും തത്‌ഫലമായി വായു തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇപ്രകാരം ചൂടുപിടിക്കുന്ന ജലം ഇവാപ്പറേറ്ററിലേക്ക്‌ സ്‌പ്ര ചെയ്യുകയും അതില്‍ കുറേഭാഗം ബാഷ്‌പീഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ ഇവാപ്പറേറ്ററിലെ ജലം തണുക്കാനിടയാകുന്നു. കുറഞ്ഞ താപനിലയില്‍ ഇപ്രകാരം ബാഷ്‌പീകരണം നടക്കണമെങ്കില്‍ ഇവാപ്പറേറ്ററിലെ മര്‍ദം ചിത്രത്തില്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന മാതിരി കുറഞ്ഞതായിരിക്കണം. അതിനായി ഒരു നീരാവി-ജെറ്റ്‌ ഉപയോഗിച്ച്‌ ഇവാപ്പറേറ്ററില്‍ തുടര്‍ച്ചയായി ബാഷ്‌പം നീക്കം ചെയ്‌തുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഒരു അഭിസാരി-അപസാരി (convergent-divergent) നോസില്‍ക്കൂടി നീരാവി വികസിച്ച്‌ അധിശബ്‌ദപ്രവേഗത്തില്‍ എത്തുകയും നോസിലിന്റെ മിശ്രണഭാഗത്തുവച്ച്‌ പതുക്കെ നീങ്ങുന്ന ബാഷ്‌പത്തെ ഉള്‍ക്കൊള്ളുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെയുള്ള മിശ്രിതത്തിന്റെ ഗതികോര്‍ജത്തിലൊരുഭാഗം വിസാരകം(Diffuser)എന്‍താള്‍പി (enthalpy)ആക്കി മാറ്റുകയും തത്‌ഫലമായി മര്‍ദം കന്‍ഡന്‍സര്‍ മര്‍ദത്തിലേക്കുയരുകയും ചെയ്യുന്നു. കന്‍ഡന്‍സറില്‍ വച്ച്‌ ഘനീഭവിച്ച ജലം വീണ്ടും ബോയ്‌ലറിലേക്കു പമ്പുചെയ്യുന്നു. ചോര്‍ച്ചമൂലവും മറ്റും കന്‍ഡന്‍സറില്‍ കയറുന്ന വായു ഇജക്‌റ്റര്‍ പമ്പുപയോഗിച്ച്‌ നീക്കം ചെയ്യുക പതിവാണ്‌. കൂടാതെ ആഫ്‌റ്റര്‍ കന്‍ഡന്‍സര്‍(after condunser) ജലബാഷ്‌പത്തെ ദ്രവീകരിക്കുകയും അതിലടങ്ങിയ വായുവിനെ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്കു വിടുകയും ചെയ്യുന്നു.
5. ബാഷ്‌പീകരണശീതനം (Evaporate cooling). വിശാലമായ അര്‍ഥത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ ലീനതാപവും പ്രത്യക്ഷതാപവും പരസ്‌പരം വിനിമയം ചെയ്യുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണിവിടെ നടക്കുന്നത്‌. എയര്‍ വാഷര്‍, ശീതനഗോപുരം(cooling tower) പാക്കേജ്‌ തരത്തിലുള്ള ബാഷ്‌പനികശീതിത്രം (package type evaporate cooler) മുതലായവ ഈ തത്ത്വമനുസരിച്ച്‌ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു. വായുധാരയിലേക്ക്‌ ജലം ബാഷ്‌പീകരിക്കപ്പെടുകയാണിതില്‍ ചെയ്യുന്നത്‌. ആര്‍ദ്രബള്‍ബ്‌ താപനില കുറഞ്ഞ പ്രദേശങ്ങളില്‍ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഈ രീതി വളരെ ചെലവുകുറഞ്ഞതാണ്‌. ഒരു ജലസ്‌പ്രയില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിച്ച്‌ വായുവിനെ തണുപ്പിക്കാം. ഇങ്ങനെയുള്ള ഒരു രുദ്ധോഷ്‌മ എയര്‍വാറിന്റെ (adiabatic air washer) വ്യവസ്ഥയാണ്‌ ചിത്രത്തില്‍ കൊടുത്തിരിക്കുന്നത്‌. ജലസ്‌പ്രയില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുന്ന വായു ജലബാഷ്‌പത്താല്‍ പൂരിതമാകുന്നു. അതോടൊപ്പം താപനില കുറഞ്ഞുവരുന്നു. പിന്നട്‌ പൃഥക്കരണപ്ലേറ്റുകളില്‍ (separator plates) കൂടി ഒഴുകുമ്പോള്‍ വായുവില്‍ തങ്ങിനില്‌ക്കുന്ന ജലകണികകള്‍ മാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഈ രീതി ഉപയോഗിക്കുമ്പോള്‍ വായു തണുക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും അതിന്റെ ആര്‍ദ്രത കുറയുന്നില്ല. അതായത്‌ ഈ പ്രക്രിയയില്‍ ആര്‍ദ്രബള്‍ബ്‌ താപനില സ്ഥിരമായിരിക്കും. അന്തരീക്ഷവായു വളരെ വരണ്ടതാണെങ്കില്‍ ഇങ്ങനെയുള്ള എയര്‍വാഷര്‍ തൃപ്‌തികരമായി ഉപയോഗിക്കാം. തണുപ്പിക്കേണ്ട വായുധാരയുടെ ഒരു ഭാഗം എയര്‍വാഷറിലെ സ്‌പ്രയില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിച്ച്‌ പുറത്തുവരുമ്പോള്‍ ശേഷിച്ച വരണ്ട വായുധാരയുമായി കൂട്ടിക്കലരുന്നു. ഇങ്ങനെ കിട്ടുന്ന വായുധാരയുടെ ആര്‍ദ്രബള്‍ബ്‌ താപനില കൂടുമെങ്കിലും ശുഷ്‌കബള്‍ബ്‌ താപനില കുറവായിരിക്കും. സ്‌പ്രക്കുപയോഗിക്കുന്ന ജലത്തിന്റെ താപനില വായുധാരയുടെ ആര്‍ദ്രത കുറയ്‌ക്കാം. ഇപ്രകാരം ആര്‍ദ്രത നിയന്ത്രിക്കാന്‍ തണുപ്പിച്ച ജലം സ്‌പ്ര ചെയ്‌താല്‍ മതിയാകും.
6. പാക്കേജ്‌ ബാഷ്‌പനികശീതിത്രം(Package-type Evaporative Cooler). വളരെ ചെലവു കുറഞ്ഞ ഒരു വായുശീതന വ്യൂഹമാണ്‌ പാക്കേജ്‌ ബാഷ്‌പനികശീതിത്രം. അത്തരത്തിലുള്ള ഒരു ശീതിത്രത്തിലെ പ്രധാനഭാഗങ്ങള്‍ ദാരുനാരുകള്‍ കൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ ഒരു ബാഷ്‌പനികപാഡും(evaporative pad) ജലം പരിസഞ്ചരിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പമ്പുമാണ്‌. പമ്പ്‌ ഒരു ട്രയില്‍നിന്ന്‌ ജലത്തെ വിതരണക്കുഴലുകളില്‍ക്കൂടി പാഡിനുമുകളില്‍ വച്ചിരിക്കുന്ന തൊട്ടികളില്‍ ഏകസമാനമായി എത്തിക്കുന്നു. വെള്ളം തൊട്ടികളില്‍ നിന്നും പാഡില്‍ക്കൂടി ഒഴുകി തിരികെ ട്രയില്‍ എത്തുന്നു. ശീതിത്രത്തിനകത്തുള്ള ഫാന്‍ വായുവിനെ ഈ ബാഷ്‌പീകരണപാഡില്‍ക്കൂടി അകത്തേക്കു വലിച്ച്‌ തണുപ്പിക്കേണ്ട മുറിയിലേക്കുവിടുന്നു. ഫാനില്‍ നിന്നുള്ള വായുപ്രവാഹം, ശീതിത്രം കെട്ടിടത്തിന്റെ പുറംഭിത്തിയില്‍ വയ്‌ക്കുകയാണെങ്കില്‍ കാബിനറ്റിന്റെ വശങ്ങളില്‍ക്കൂടിയോ, ശീതിത്രം കെട്ടിടത്തിന്റെ മേല്‍ക്കൂരയിലാണ്‌ സജ്ജീകരിക്കുന്നതെങ്കില്‍ ട്രയുടെ താഴെക്കൂടിയോ ആകാം. മിനിട്ടില്‍ 57 മുതല്‍ 425 വരെ ഘനമീറ്റര്‍ വായു തണുപ്പിക്കുന്നതിന്‌ ഇത്തരം ശീതിത്രങ്ങള്‍ക്കു കഴിയുന്നു. ആര്‍ദ്രമായ ബാഷ്‌പനികപാഡുകള്‍ വായുവിനെ തണുപ്പിക്കുകയും കൂടാതെ അരിപ്പപോലെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പാഡുകള്‍ രാസക്രിയയ്‌ക്ക്‌ വിധേയമാക്കി അവയുടെ ജല അവശോഷണശക്തി കൂട്ടാവുന്നതാണ്‌. ബാക്‌റ്റീരിയ, ഫംഗസ്‌, മറ്റു സൂക്ഷ്‌മജീവികള്‍ എന്നിവയില്‍നിന്ന്‌ പാഡുകളെ രക്ഷിക്കാന്‍ വേണ്ടി ചില രാസയൗഗികങ്ങളും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്‌. ട്രയില്‍ വെള്ളം നഷ്‌ടപ്പെടുന്നത്‌ നികത്തുന്നതിനുവേണ്ടി ആവശ്യാനുസരണം ജലപ്രവാഹം സൃഷ്‌ടിക്കുവാന്‍ ഒരു പ്ലവവാല്‍വും അധികമുള്ള ജലം ഒഴുകിപ്പോകുന്നതിനുവേണ്ടി ഒരു പൈപ്പും ഇതിലുണ്ട്‌.
(ഇ.എം. സോമശേഖരന്‍ നായര്‍)
