भेपर कम्प्रेसन रेफ्रिजरेसन

भेपर कम्प्रेसन रेफ्रिजरेसन वा भेपर कम्प्रेसन रेफ्रिजरेसन प्रणाली (VCRS) रेफ्रिजरेन्टको अवस्था परिवर्तन हुने, धेरै रेफ्रिजरेसनल चक्रहरू मध्ये एक हो। यो भवन र अटोमोबाइलको एयर कन्डिसनिङको लागि सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने विधि हो। यो घरायसी र व्यावसायिक फ्रिजहरू, खाना र मासुको चिसो वा शीत भण्डारणका लागि ठूला-स्तरका गोदामहरू, रेफ्रिजरेटेड ट्रकहरू र रेलरोड कारहरू, र अन्य व्यावसायिक र औद्योगिक सेवाहरूमा पनि प्रयोग गरिन्छ। तेल प्रशोधन केन्द्र, पेट्रोकेमिकल र रासायनिक प्रशोधन केन्द्र, र प्राकृतिक ग्यास प्रशोधन केन्द्र धेरै प्रकारका औद्योगिक केन्द्रहरूमा प्रायः ठूला भेपर -कम्प्रेसन रेफ्रिजरेसन प्रणालीहरू प्रयोग गर्छन्। दुई कम्प्रेसरहरू प्रयोग गरेर क्यासकेड रेफ्रिजरेसन प्रणालीहरू पनि कार्यान्वयन गर्न सकिन्छ।

रेफ्रिजरेसनलाई कुनै बन्द ठाउँबाट ताप हटाएर अन्यत्र स्थानान्तरण गरेर  त्यस ठाउँको तापक्रम घटाउने प्रकृयाको रूपमा परिभाषित गर्न सकिन्छ। यो कार्य गर्ने उपकरणलाई वातानुकूलन, फ्रिज, जियोथर्मल हिट पम्प, वा चिलर (हिट पम्प) पनि भनिन्छ।

 वर्णन 
दायाँ|फ्रेम|चित्र १ः भेपर कम्प्रेसन रेफ्रिजरेसन
यस प्रणालीमा चिसो गरिने ठाउँबाट ताप शोषण गर्न र हटाउन परिसंचारी (घुमिरहने) तरल रेफ्रिजरेन्टलाई माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्दछ र पछि त्यो तापलाई अन्यत्र बिसर्जन गर्दछ।  चित्र १ः ले एक विशुद्ध, भेपर कम्प्रेसन रेफ्रिजरेसन प्रणाली चित्रण गर्दछ। त्यस्ता सबै प्रणालीहरूमा चारवटा अंगहरू हुन्छन्ः कम्प्रेसर, कन्डेन्सर, थर्मल एक्सपान्सन भल्भ (जसलाई थ्रोटल भल्भ पनि भनिन्छ) र इभापोरेटर। 

परिसंचारी रेफ्रिजेरेन्ट संतृप्त वाष्प अवस्थामा कम्प्रेसरमा प्रवेश गर्दछSaturated vapors and saturated liquids are vapors and liquids at their saturation temperature and saturation pressure. A superheated vapor is at a temperature higher than the saturation temperature corresponding to its pressure. र उच्च दबावमा सङ्कुचित हुन्छ, परिणामस्वरूप तापमान पनि उच्च हुन्छ। तातो, सङ्कुचित वाष्पको यो अवस्थालाई सुपरहीटेड वाष्प भनिन्छ र यो तापक्रम र दबाबमा हुन्छ जसमा यसलाई चिसो पानी वा कोइल वा ट्युबहरूमा बग्ने चिसो हावाले घनीभूत गर्न सकिन्छ।

सुपरहिट भेपर त्यसपछि कन्डेन्सर मा प्रवाह हुन्छ। यहाँ तातो परिसंचारी रेफ्रिजरन्टबाट तापलाई बाह्य माध्यममा स्थानान्तरण गरिन्छ, जसले गैसीय रेफ्रिजरान्टलाई चिसो र तरलमा घनीभूत हुन्छ। कन्डेन्सरको प्रकारअनुसार बसर्जित ताप पानी वा हावाले पर लान्छ।

कन्डेन्स्ड तरल रेफ्रिजरेन्टको थर्मोडायनामिक अवस्थालाई  संतृप्त तरल (saturated liquid) भनेर चिनिन्छ, र यसलाई एक्सपान्सन भल्भ मार्फत पठाइन्छ जहाँ यसको दबाबमा अचानक कमी आउँछ । 

यस चरणमा तरल र वाष्प रेफ्रिजरेन्ट मिश्रणको तापक्रम कम हुन्छ जहाँ यो रेफ्रिजरेटेड हुने ठाउँको तापक्रम भन्दा चिसो हुन्छ।

चिसो रेफ्रिजरेन्ट तरल र वाष्प मिश्रणलाई त्यसपछि इभापोरेटरमा कोइल वा ट्युबहरू मार्फत पठाइन्छ। हावा तरल रेफ्रिजरेन्ट भन्दा तातो भएकाले, ताप हावाबाट रेफ्रिजरेन्टमा सर्छ, जसले हावालाई चिसो बनाउँछ र रेफ्रिजरेन्टलाई तातो बनाउँछ। रेफ्रिजरेन्टको  वाष्पीकरण हुन्छ र यसलाई गैसीय अवस्थामा फर्काइदिन्छ। 

रेफ्रिजरेसन चक्र पूरा गर्न, रेफ्रिजरेन्ट इभापोरेटरबाट संतृप्त वाष्प (saturated vapor) को रुपमा कम्प्रेसरमा प्रवेश गर्छ। समय बित्दै जाँदा, इभापोरेटरमा आर्द्रता बरफ वा पानी सङ्कलन हुन सक्छ। डिफ्रोस्टिङ माध्यमबाट बरफ पग्लिन्छ। पग्लिएको बरफ वा इभापोरेटरको पानी त्यसपछि ड्रिप प्यानमा झर्छ, र पानी गुरुत्वाकर्षण वा कन्डेन्सेट पम्पद्वारा बाहिर निकालिन्छ ।

 रेफ्रिजरेन्ट 

 ग्यास कम्प्रेसरको प्रकार 
रेफ्रिजरेसनमा प्रयोग हुने सबैभन्दा प्रचलित कम्प्रेसरहरू रेसीप्रोकेटिङ  र स्क्रोल कम्प्रेसर हुन्, तर ठुला चिलरहरू वा औद्योगिक चक्रहरूमा रोटरी स्क्रू वा सेन्ट्रिफुगल कम्प्रेसरहरूको प्रयोग गर्न सकिन्छ।

 उपयोग 

 आर्थिक विश्लेषण 

 लाभहरू 

 धेरै परिपक्व प्रविधि।
 सापेक्षिक रूपमा सस्तो।
 यान्त्रिक ऊर्जा (पानी, कार वा ट्रक मोटर) वा विद्युतीय ऊर्जा प्रयोग गरेर सिधै चलाउन सकिन्छ।
 कार्नोटको सैद्धान्तिक सीमाको ६०% सम्म कुशल

 कमजोरीहरू 
धेरै प्रणालीमा अझै पनि हाइड्रो क्लोरोफ्लोरो कार्बन (एचसिएफसी) रेफ्रिजरेन्टहरू प्रयोग गरिन्छ , जसले पृथ्वीको ओजोन तहमा क्षयीकरणमा काम गर्छ। मोन्ट्रियल सम्झौता  पालना गर्ने देशहरूमा, एचसिएफसीहरू चरणबद्ध रूपमा बाहिर निस्कने छन् र धेरै हदसम्म ओजोन-अनुकूल हाइड्रो फ्लोरो कार्बन ( एचएफसीहरू) बाट प्रतिस्थापन गरिँदैछन्। यद्यपि, एचएफसी रेफ्रिजरेन्ट प्रयोग गर्ने प्रणालीहरू एचसीएफसी प्रयोग गर्ने प्रणालीको तुलनामा थोरै कम कुशल हुन्छन्। एचएफसीसँग पनि जलवायु परिवर्तनको अत्यधिक ठूलो सम्भावना हुन्छ, किनकि तिनीहरू धेरै वर्षसम्म वायुमण्डलमा रहन्छन् र कार्बन डाइअक्साइड बढी प्रभावकारी रूपमा तापलाई समात्छन्।

हाइड्रो फ्लोरो कार्बन (एचसिएफसी) अन्तिम चरणमा समाप्त भएपछि, वैकल्पिक गैर-हलोअल्केन रेफ्रिजरेन्टले लोकप्रियता प्राप्त गरिरहेको छ। विशेष गरी, कुनै जमानामा त्यागिएका रेफ्रिजरेन्टहरू जस्तै हाइड्रोकार्बन (उदाहरणका लागि ब्युटेन) र कार्बनडाइअक्साइड (CO2 ) व्यापक प्रयोगमा फिर्ता आउँदै छन्। उदाहरणका लागि, जर्मनीमा भएको २००६ फिफा विश्वकप कोका-कोलाको भेन्डिङ मेसिनले कार्बनडाइअक्साइड प्रयोग गरेर रेफ्रिजरेसन प्रयोग गरेको थियो।2006 Environmental Performance, the Coca-Cola Company  (scroll down to pdf page 6 of 9 pdf pages). अमोनिया (NH3) सबैभन्दा पुरानो रेफ्रिजरेन्टहरू मध्ये एक हो, उत्कृष्ट प्रदर्शन र अनिवार्य रूपमा यसको कुनै प्रदूषण समस्याहरू छैनन्। यद्यपि, अमोनियाका दुई कमजोरीहरू छन्ः यो विषाक्त छ र यो तामाको ट्युबिंगसँग असंगत छ।Ammonia Refrigeration – Properties of Ammonia, osha.gov, 2011
यो पनि हेर्नुहोस्

 एब्जर्पसन रेफ्रिजरेटर
 आइन्स्टाइन रेफ्रिजरेटर
 वातानुकूलन
 फ्ल्यास वाष्पीकरण
 ताप पम्प
 ताप, भेन्टिलेसन, र वातानुकूलन (एचभीएसी) 
 चुम्बकीय शीतलन
 रेफ्रिजरेटर
 रेफ्रिजरेसन
 ताप पम्प र रेफ्रिजरेसन चक्र
 कार्यशील तरल पदार्थ

 सन्दर्भहरू 

श्रेणी:हिटिङ, भेन्टिलेसन एन्ड एयर कन्डिसनिङ