ಹವಾ ಶೀತಲೀಕರಣ
ಹವಾ ಶೀತಲೀಕರಣ(Air cooling)ವು ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಹೊರಹಾಕುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.
ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಮಾಡುವುದರ ಮುಖಾಂತರ ಅಥವಾ ಅದರ ಮೇಲೆ ಹಾದುಹೋಗುವ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಮಾಡುವುದರ ಮುಖಾಂತರ ಅಥವಾ ಇವೆರಡನ್ನೂ ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಂಡು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ತಂಪು ರೆಕ್ಕೆಗಳನ್ನು(Cooling Fins)ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ.ಈ ತಂಪು ರೆಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಆ ವಸ್ತುವಿನ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಅಂಗವನ್ನಾಗಿಸುವುದರಿಂದ ಅಥವಾ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಜೋಡಿಸುವುದರಿಂದ ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ದಕ್ಷತೆಯು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುವುದು.
ಗಾಳಿಯ ಹರಿವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಫ್ಯಾನ್ ಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸಲು ಬಳಸುವ ಉಷ್ಣತೊಟ್ಟಿ(Heat Sink)ಗಳಲ್ಲಿ ತಂಪು ರೆಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವುದರಿಂದ ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿ ತಂಪಾಗುವಿಕೆಯು ಅತ್ಯತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಉಷ್ಣಬಲ(Thermodynamics)ದ ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ ಉಷ್ಣತೆಯು ಬಿಸಿಯಾಗಿರುವ ಕೋಶದಿಂದ ತಂಪಾಗಿರುವ ಕೋಶದೆಡೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಹವಾ ಶೀತಲೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ತಂಪು ಮಾಡಲ್ಪಡುವ ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣತೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುವುದು ಅವಶ್ಯವಾಗಿದೆ.
ಉದಾಹರಣೆಗಳು
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]ದೈನಂದಿನ ಜೀವನ
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]
ಲೋಟದಲ್ಲಿರುವ ಬಿಸಿ ಚಹಾವನ್ನು ತಣ್ಣಗಾಗಿಸಲು,ನಾವುಗಳು ಅದನ್ನು ಬಟ್ಟಲಿಗೆ ಸುರಿದು ನಂತರ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಊದುತ್ತೇವೆ.ಇದರಿಂದ ಚಹಾದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದಲ್ಲದೆ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವು ಕೂಡ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ, ಚಹಾ ಬಲು ಬೇಗ ತಣ್ಣಗಾಗುವುದು. ಇದು ಹವಾ ಶೀತಲೀಕರಣದ ಒಂದು ಉತ್ತಮ ಉದಾಹರಣೆ.
ಬಹಳಷ್ಟು ಅಂತರ್ದಹನ ಇಂಜಿನ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಹವಾ ಶೀತಲೀಕರಣವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ.ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಇಂಜಿನ್ ಗಳು ಹಾಗೂ ವೈಮಾನಿಕ ಇಂಜಿನ್ ಗಳು ಹವಾ ಶೀತಲೀಕೃತವಾದವುಗಳು.
ಗಾಳಿಯು ಸೂಕ್ತ ಉಷ್ನಾಂಶದಲ್ಲಿದ್ದು,ಸುಲಭ ಲಭ್ಯವಾಗಿರುವುದರಿಂದ,ಇಂಜಿನ್ ಗಳ ಶೀತಲೀಕರಣವನ್ನು ಬಹಳ ದಕ್ಷತೆಯಿಂದ ಮಾಡಬಹುದು.
ಜಲ ಶೀತಲೀಕೃತ ಅಂತರ್ದಹನ ಇಂಜಿನ್ ಗಳಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ತಂಪು ಮಾಡಲು ಗಾಳಿಯ ಬಲವಂತದ ಹರಿವನ್ನು ರೇಡಿಯೇಟರ್ ಮೂಲಕ ಹಾಯಿಸುತ್ತಾರೆ.
ಗಾಲಿ ಯಂತ್ರಗಳು(ಟರ್ಬೈನ್ ಗಳು)
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]ಹವಾ ಗಾಲಿಯಂತ್ರದ(ಗ್ಯಾಸ್ ಟರ್ಬೈನ್)ಇಂಜಿನ್ ಗಳಲ್ಲಿ,ಬಿಸಿ ಅನಿಲವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಗಾಲಿಗಳನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವುದರಿಂದ ಗಾಲಿಗಳ ಅಲಗುಗಳು ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಸಂಕೋಚಕ(compressor)ಗಳಿಂದ ತಂಪು ಗಾಳಿಯನ್ನು ಹರಿಸಿ,ಅಲಗುಗಳನ್ನು ತಂಪು ಮಾಡಿ ಕರಗುವುದರಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉಪಕರಣಗಳು ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡದಿದ್ದಲ್ಲಿ,ಉಪಕರಣಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾ
ಗುವುದು.ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಗಣಕಯಂತ್ರದ ಸಂಸ್ಕಾರಕಗಳು(ಪ್ರೊಸೆಸರ್ ಗಳು) ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ ಅತಿಯಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತವೆ.ಈ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಹೊರಹಾಕದಿ ದ್ದರೆ ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಕುಗ್ಗಿ ಹಾಳಾಗಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ ಉತ್ತಮ ದರ್ಜೆಯ ಉಷ್ಣತೊಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಅವುಗಳನ್ನು ತಂಪು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಬಹಳಷ್ಟು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಅಥವಾ ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ ಹವಾ ಶೀತಲೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಬಹು ಮುಖ್ಯವಾದುದೆಂದರೆ ಹವಾ ನಿಯಂತ್ರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ತಣ್ಣಗಿನ ನೀರು ಅಥವಾ ಉಪ್ಪಿನ ದ್ರಾವಣದ(Brine Solution) ಮೂಲಕ ಹಾಯಿಸಿ ಗಾಳಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಎತ್ತರದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯ ಶೀತಲೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿಸುವುದು
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]ಎತ್ತರದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಹಾರಾಡುವ ವಿಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯ ಒತ್ತಡವು ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಗಾಳಿಯ ಶೀತಲೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಮುದ್ರ ಮಟ್ಟದ ಒತ್ತಡಕ್ಕನುಗುಣವಾಗಿ ಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತಾರೆ.
ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಅಪವರ್ತನ = 1 - (h/17500), ಇದರಲ್ಲಿ h= ಸಮುದ್ರ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಎತ್ತರ, ಮೀಟರ್ ಗಳಲ್ಲಿ. ಈ ಅಪವರ್ತನದಿಂದ ಸಮುದ್ರಮಟ್ಟದ ಶೀತಲೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ(w)ವನ್ನು ಗುಣಿಸಿದಾಗ ನಮಗೆ ಆ ಸ್ಥಳದ ತುಲನಾತ್ಮಕ ಶೀತಲೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ದೊರೆಯುವುದು.[೧]
ಉಲ್ಲೇಖಗಳು
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]ಉಲ್ಲೇಖಗಳು
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]- ↑ ericsson.net - Forced air cooling of DC/DC power modules at high altitude, Design Note 025 Archived 2011-08-11 ವೇಬ್ಯಾಕ್ ಮೆಷಿನ್ ನಲ್ಲಿ. table "Cooling efficiency"