जल शीतलन

जल शीतलन घटकों और औद्योगिक उपकरणों से ताप हटाने की एक विधि है। जल का उपयोग करके वाष्प शीतक प्रायः वायु शीतलन की तुलना में अधिक कुशल होता है। जल अल्पमूल्य और गैर विषैले है; हालाँकि, इसमें अशुद्धियाँ और संक्षारण हो सकते है।

जल शीतलन का उपयोग साधारणतया स्वचालित वाहन आंतरिक दहन यंत्रो और विद्युत् केन्द्रों को शीतल करने के लिए किया जाता है। सीपीयू और अन्य घटकों के तापमान को कम करने के लिए उच्च-अंत व्यक्तिगत संगणक के भीतर संवहन ताप हस्तांतरण का उपयोग करने वाले जल शीतलक का उपयोग किया जाता है।

अन्य उपयोगों में पंपों में स्नेहक तेल को शीतल करना सम्मिलित है; ताप विनिमायकों में शीतलन प्रयोजनों के लिए;एचवीएसी और द्रुतशीतक में इमारतों को शीतल करने के लिए किया जाता है।

लाभ
जल अल्पमूल्य और विषैला नहीं है और पृथ्वी की अधिकांश सतह पर उपलब्ध है। द्रव शीतलन वायु शीतलन की तुलना में उच्च तापीय चालकता प्रदान करता है। कमरे के तापमान और वायुमंडलीय दाब पर सामान्यतः उपलब्ध द्रव पदार्थों के मध्य जल में असामान्य रूप से उच्च विशिष्ट ताप क्षमता होती है, जिससे बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की कम दरों के साथ दूरी पर कुशल ताप हस्तांतरण की अनुमति मिलती है। शीतलन जल को पुनःसंचरण प्रणाली के माध्यम से पुनः चक्रित किया जा सकता है या एकदा पारगामी शीतलन (OTC) प्रणाली के माध्यम से एकल पारण में उपयोग किया जा सकता है। जल की उच्च वाष्पीकरण की तापीय धारिता शीतलन टॉवर या शीतलन बांधो में व्यर्थ ताप को दूर करने के लिए कुशल वाष्पनिक शीतलन के विकल्प की अनुमति देता है। पुनर्चक्रण प्रणालियां खुली हो सकती हैं यदि वे वाष्पनिक शीतलन पर विश्वास करती हैं, यदि ताप विनिमयक में नगण्य वाष्पनिक हानि के साथ ताप निष्कासन को पूर्ण किया जाता है। एक ताप विनिमयक या संधारित्र गैर-संपर्क शीतल जल को शीतल किए जा रहे द्रव पदार्थ से अलग कर सकता है, या शीतल जल के संपर्क सीधे क्रकच पत्ती जैसी वस्तुओं पर टकरा सकता है जहां चरण अंतर सरल पृथक्करण की अनुमति देता है। पर्यावरणीय नियम गैर-संपर्क शीतल जल में अपशिष्ट उत्पादों की कम सांद्रता पर जोर देते हैं।

हानि
जल धातु के भागों के क्षरण को त्वरित करता है और जैविक विकास के लिए एक अनुकूल माध्यम है। प्राकृतिक जल आपूर्ति में घुले हुए खनिजों को वाष्पीकरण द्वारा सांद्रित किया जाता है जिसे मानदण्ड कहा जाता है। शीतल जल प्रायः संक्षारण को कम करने, मानदण्ड और जैव अवरोध के रोधन निक्षेप को कम करने के लिए रसायनों को जोड़ने की आवश्यकता होती है।

जल में वातावरण, मिट्टी और पात्र के संपर्क से अलग-अलग मात्रा में अशुद्धियाँ होती हैं। निर्मित धातुएं संक्षारण की विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से अयस्कों में वापस आ जाती हैं। जल धातु के आयनों और ऑक्सीजन के लिए विद्युत चालक और विलायक दोनों के रूप में शीतल होने वाली कलयंत्र के क्षरण को तीव्र कर सकता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है संक्षारण प्रतिक्रियाएँ उतनी ही अधिक तीव्रता से आगे बढ़ती हैं। जस्ता, क्रोमेट्स और फॉस्फेट सहित संक्षारण अवरोधकों को जोड़कर ऊष्म जल की उपस्थिति में कलयंत्र के संरक्षण में सुधार किया गया है। प्रथम दो में विषाक्तता संबंधी चिंताएँ हैं; और अंतिम को सुपोषण से जोड़ा गया है। जीवनाशी और संक्षारण अवरोधकों की अवशिष्ट सांद्रता ओटीसी के लिए संभावित चिंतन का विषय है और खुले पुनःसंचरण शीतलन जल प्रणाली से अधोधमन है। लघु प्रारुप जीवन वाले यंत्रो के अपवाद के साथ, सवृत पुनःसंचरण प्रणाली को समय-समय पर शीतलन जल को उपचार या प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, जो सवृत प्रणाली की पर्यावरणीय सुरक्षा मान्यताओं के साथ उपयोग किए जाने वाले शीतलन जल युक्त रसायनों के अंतिम निष्कासनों के विषय में समान चिंतन उत्पन्न करता है।

एक जैव अवरोध इसलिए होता है क्योंकि जल कई जीवन रूपों के लिए एक अनुकूल वातावरण है। पुनःसंचरण शीतलन जल प्रणाली की प्रवाह विशेषताएँ भोजन, ऑक्सीजन और पोषक तत्वों की परिसंचारी आपूर्ति का उपयोग करने के लिए अवृन्त जीवों द्वारा उपनिवेशीकरण को प्रोत्साहित करती हैं। ऊष्मास्‍नेही समुदाय का समर्थन करने के लिए तापमान काफी अधिक हो सकता है। ताप विनिमय सतहों के जैव अवरोधों से शीतलन प्रणाली की ऊष्मा अंतरण दर कम हो सकती है; और शीतलन टावरों की जैव-दूषण वाष्पनिक शीतलन दरों को कम करने के लिए प्रवाह वितरण को परिवर्तित कर सकते हैं। जैव अवरोध भी संक्षारण की दरों को बढ़ाते हुए अंतर ऑक्सीजन सांद्रता बना सकता है। ओटीसी और खुली पुनःसंचरण प्रणाली जैव अवरोधों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। जैव अवरोधों को अस्थायी समुदाय संशोधनों द्वारा बाधित किया जा सकता है। तापमान अंतर रुक-रुक कर संचालित सुविधाओं में ऊष्मास्‍नेही समुदाय की स्थापना को हतोत्साहित कर सकता है; और सुविचारित अल्पावधि तापमान स्पाइक्स समय-समय पर कम सहिष्णु समुदाय को नष्ट कर सकते हैं। जैव प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए साधारणतया जैवनाशी का उपयोग किया जाता है जहां निरंतर सुविधा संचालन की आवश्यकता होती है।

क्लोरीन को हाइपोक्लोराइट के रूप में शीतलन जल प्रणाली में जैव अवरोधों को कम करने के लिए जोड़ा जा सकता है, परन्तु बाद में अधोधमन या ओटीसी जल की प्राकृतिक जलीय वातावरण में वापसी की विषाक्तता को कम करने के लिए क्लोराइड में कम किया जाता है। पीएच बढ़ने के साथ ही हाइपोक्लोराइट काठ के शीतलन टावरों के लिए तीव्रता से विनाशकारी है। क्लोरिनेटेड फिनोल को जैवनाशी के रूप में उपयोग किया गया है या शीतलन टावरों में संरक्षित काठ से प्रक्षालित किया गया है। हाइपोक्लोराइट और पेंटाक्लोरोफेनोल दोनों ने 8 से अधिक पीएच मान पर प्रभावशीलता कम कर दी है। गैर-ऑक्सीकरण जैवनाशी को प्राकृतिक जलीय वातावरण में अधोधमन या ओटीसी जल छोड़ने से पूर्व विषहरण करना अधिक कठिन हो सकता है।

ताप विनिमय सतहों को साफ रखने के लिए शीतलन प्रणाली में जस्ता और क्रोमेट्स या इसी तरह के यौगिकों के साथ पॉलीफॉस्फेट या फास्फोनेट की सांद्रता को बनाए रखा है, इसलिए गामा आयरन ऑक्साइड और जिंक फास्फेट की एक आवरण ऐनोडी और कैथोडिक प्रतिक्रिया बिंदुओं को निष्क्रिय करके संक्षारण को रोक सकती है। ये लवणता और कुल घुले हुए ठोस पदार्थों को बढ़ाते हैं, और फास्फोरस यौगिक शीतलन प्रणाली के जैव-दूषण में योगदान करने वाले शैवालीय विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्व प्रदान कर सकते हैं या अधोधमन या ओटीसी जल प्राप्त करने वाले प्राकृतिक जलीय वातावरणों के सुपोषण में योगदान कर सकते हैं। शीतलन जल प्रणाली में प्रभावी संक्षारण अवरोध के अतिरिक्त क्रोमेट जैव अवरोधों को कम करते हैं, परन्तु अधोधमन या ओटीसी जल में अवशिष्ट विषाक्तता ने क्रोमेट सांद्रता को कम करने और कम लचीले संक्षारण अवरोधकों के उपयोग को प्रोत्साहित किया गया है। अधोधमन में क्रोमेटेड कॉपर आर्सेनेट से संरक्षित काठ से निर्मित शीतलन टावरों से प्रक्षालित क्रोमियम भी हो सकता है।

कुल घुलित ठोस पदार्थ या टीडीएस (कभी-कभी निस्यंदक करने योग्य अवशेष कहा जाता है) को निस्यंदक किए गए जल की मापित मात्रा वाष्पित होने पर अवशेषों के द्रव्यमान के रूप में मापा जाता है। लवणता जल के घनत्व या घुले पदार्थों के कारण चालकता में परिवर्तन को मापता है। कुल घुलित ठोस पदार्थों में वृद्धि के साथ पैमाने के निर्माण की संभावना बढ़ जाती है। साधारणतया पैमाने के निर्माण से जुड़े ठोस पदार्थ कैल्शियम, मैगनीशियम कार्बोनेट और सल्फेट हैं। विद्युत चालकता में वृद्धि की प्रतिक्रिया में संक्षारण की दर प्रारम्भ में लवणता के साथ बढ़ती है, परन्तु पुनः चरम पर पहुंचने के बाद कम हो जाती है क्योंकि लवणता के उच्च स्तर में में ऑक्सीजन के स्तर में कमी आ जाती है।

कुओं से पंप किए जाने पर कुछ भूजल में बहुत कम ऑक्सीजन होता है, परन्तु अधिकांश प्राकृतिक जल आपूर्ति में घुलित ऑक्सीजन सम्मिलित होती है। संक्षारण ऑक्सीजन की बढ़ती सांद्रता के साथ बढ़ती है। घुलित ऑक्सीजन शीतलन टावरों में संतृप्ति स्तर तक पहुँच जाती है। घुलित ऑक्सीजन अधोधमन या ओटीसी जल के प्राकृतिक जलीय वातावरण में वापस आने के लिए वांछनीय है।

जल हाइड्रोनियम (H3O+) धनायनों और हाइड्रॉक्साइड (OH−) आयनों में आयनित होता है। शीतलन जल प्रणाली में आयनीकृत हाइड्रोजन (प्रोटोनेटेड जल के रूप में) की सांद्रता को पीएच के रूप में व्यक्त किया जाता है। कम पीएच मान क्षरण की दर को बढ़ाते हैं जबकि उच्च पीएच मान मानदण्ड गठन को प्रोत्साहित करते हैं। जल शीतलन प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली धातुओं में उभयधर्मिता असामान्य है, परन्तु 9 से ऊपर पीएच मान के साथ एल्यूमीनियम संक्षारण की दर बढ़ जाती है। तांबे और एल्यूमीनियम घटकों के साथ जल प्रणालियों में गैल्वेनिक संक्षारण कठिन हो सकता है। मानदण्ड गठन को रोकने के लिए शीतल जल प्रणालियों में अम्ल जोड़ा जा सकता है यदि पीएच में कमी बढ़ी हुई लवणता और भंग ठोस पदार्थों को प्रतिसंतुलन करेगी।

वाष्प-विद्युत् केन्द्र
कुछ अन्य शीतलन अनुप्रयोगों में विद्युत् केन्द्रो पर कम दाब वाली भाप को संघनित करने के लिए आवश्यक जल की बड़ी मात्रा तक पहुँचते हैं है। कई सुविधाएं, विशेष रूप से ऊर्जा संयंत्र, शीतल करने के लिए प्रति दिन लाखों गैलन जल का उपयोग करते हैं। इस पैमाने पर शीतल जल प्राकृतिक जल वातावरण को परिवर्तित कर सकता है और नए वातावरण बना सकता है। ऐसे पौधों को लगाते समय नदियों, मुहल्लों और तटीय जल के तापीय प्रदूषण पर विचार किया जाता है। परिवेशी जल से अधिक तापमान पर जलीय वातावरण में निर्वाचित जल जैव रासायनिक प्रतिक्रिया दरों में वृद्धि और निवास स्थान की ऑक्सीजन संतृप्ति क्षमता को कम करके जलीय आवास को संशोधित करता है। तापमान में वृद्धि प्रारम्भ में शीतल जल की उच्च-ऑक्सीजन सांद्रता की आवश्यकता वाली प्रजातियों से ऊष्म जल में बढ़ी हुई उपापचयी दर की वृद्धि का आनंद लेने वालों की संख्या में परिवर्तन का पक्ष लेती है।

एकदा पारगामी शीतलन (OTC) प्रणाली का उपयोग बहुत बड़ी नदियों या तटीय और ज्वारनदमुखी स्थलों पर किया जा सकता है। ये विद्युत् केन्द्र नष्ट ताप को नदी या तटीय जल में प्रवाहित करते हैं। इस प्रकार ये ओटीसी प्रणालियाँ अपनी शीतलन आवश्यकताओं के लिए नदी के जल या समुद्री जल की अच्छी आपूर्ति पर निर्भर करती हैं। इस तरह की सुविधाएं प्रवाह की उच्च दर पर जल की बड़ी मात्रा में पंप करने के लिए प्रारुप की गई सेवन संरचनाओं के साथ बनाई गई हैं। ये संरचनाएं बड़ी संख्या में मछलियों और अन्य जलीय जीवों को भी खींचती हैं, जो अंतर्ग्रहण जालक पर मारे जाते हैं या घायल हो जाते हैं। बड़े प्रवाह की दर जालक पर मछली और झींगा सहित धीमी गति से तैरने वाले जीवों को गतिहीन कर सकते हैं, जो ताप विनिमयक के छोटे बोर ट्यूबों को रुकावट से बचाते हैं। उच्च तापमान या पंप अशांति और अक्षम छोटे जीवों को मार या निष्क्रिय कर सकते हैं, जो शीतल जल के साथ प्रवेशित जालक से गुजरते हैं। यू.एस. में 1,200 से अधिक ऊर्जा संयंत्र और निर्माता ओटीसी प्रणाली का उपयोग करते हैं। और सेवन संरचनाएं प्रत्येक वर्ष अरबों मछलियों और अन्य जीवों को मारती हैं। अधिक स्फूर्तिमान जलीय शिकारी जालक पर लगे जीवों का उपभोग करते हैं; और ऊष्म जल के शिकारियों और खोजी जीवों को खिलाने के लिए शीतल जल के निर्वहन का उपनिवेश करते हैं।

अमेरिकी स्वच्छ जल अधिनियम के लिए पर्यावरण संरक्षण संस्था (EPA) को औद्योगिक शीतलन जल सेवन संरचनाओं पर नियम जारी करने की आवश्यकता है। EPA ने 2001 में नई सुविधाओं के लिए अंतिम नियम (संशोधित 2003), और 2014 में उपस्थित सुविधाओं के लिए जारी किए हैं।

शीतलन टॉवर


ओटीसी के विकल्प के रूप में, औद्योगिक शीतलन टावर पुन: परिचालित नदी के जल, तटीय जल (समुद्री जल), या अच्छी तरह से जल का उपयोग कर सकते हैं। औद्योगिक संयंत्रों में बड़े यांत्रिक प्रेरित प्रवात या प्रणोदित प्रवात शीतलन टॉवर ताप विनिमयक और अन्य उपकरणों के माध्यम से लगातार शीतल जल प्रसारित करते हैं, जहां जल ताप को अवशोषित करता है। उस ताप को पुनः कूलिंग टावरों में जल के आंशिक वाष्पीकरण द्वारा वायुमंडल में अस्वीकार कर दिया जाता है जहां ऊपर की ओर बहने वाली वायु को जल के बहाव के प्रवाह के साथ संपर्क किया जाता है। वायु में वाष्पित जल की कमी को वायुमंडल में समाप्त कर दिया जाता है, जिसे "मेक-अप" ताजे नदी के जल या ताजे शीतल जल से परिवर्तित कर दिया जाता है; परन्तु वाष्पनिक शीतलन के पर्यन्त लुप्त हो जाने वाली जल की मात्रा जलीय जीवों के प्राकृतिक आवास को कम कर सकती है। चूँकि शुद्ध जल के वाष्पीकरण को कार्बोनेट और अन्य घुले हुए लवणों से युक्त मेक-अप जल से परिवर्तित कर दिया जाता है, परिसंचारी जल के एक भाग को अधोधमन जल के रूप में निरंतर प्रवाहित किया जाता है ताकि परिसंचारी जल में लवणों के अत्यधिक निर्माण को रोका जा सके; और अधोधमन अपशिष्ट प्राप्त जल की गुणवत्ता को परिवर्तित कर सकते हैं।

आंतरिक दहन यन्त्र
एक यन्त्र के चारों ओर जल का जैकेट यांत्रिक शोर को कम करने में बहुत प्रभावी है, जो यन्त्र को शांत बनाता है।

प्रारम्भ विधि


एक खुली जल शीतलन प्रणाली वाष्पनिक शीतलन का उपयोग करती है, शेष (अवाष्पीकृत) जल के तापमान को कम करती है। प्रारंभिक आंतरिक दहन यन्त्रों में यह विधि सामान्य थी, जब तक कि जल में घुले लवणों और खनिजों से स्केल बिल्डअप नहीं देखा गया था। आधुनिक खुली शीतलन प्रणालियाँ स्केल गठन को रोकने के लिए पर्याप्त कम सांद्रता पर घुले हुए ठोस पदार्थों को हटाने के लिए अधोधमन के रूप में पुनरावृत्त जल के एक अंश को लगातार बर्बाद करती हैं। कुछ खुली प्रणालियाँ सस्ते नल के जल का उपयोग करती हैं, परन्तु इसके लिए शुद्ध जल या आसुत जल की तुलना में उच्च अधोधमन दर की आवश्यकता होती है। संक्षारण और जैव अवरोध को रोकने के लिए रासायनिक उपचार के उपोत्पादों के संचय को हटाने के लिए शुद्ध जल प्रणालियों को अभी भी अधोधमन की आवश्यकता होती है।

दाबानुकूलन
जल शीतलन में वायुमंडलीय दाब पर लगभग 100 डिग्री सेल्सियस का क्वथनांक तापमान भी होता है। उच्च तापमान पर काम करने वाले यन्त्रों को अत्यधिक गरम होने से बचाने के लिए दाब वाले पुनः चक्रित लूप की आवश्यकता हो सकती है। आधुनिक ऑटोमोटिव शीतलन प्रणाली प्रायः काम करते हैं 15 psi पुनर्चक्रण जल शीतलक के क्वथनांक को बढ़ाने और वाष्पनिक हानि को कम करने के लिए।

हिमरोधी
जल शीतलन के उपयोग से हिमीकरण से होने वाले हानि का जोखिम होता है। मोटर वाहन और कई अन्य यन्त्र शीतलन अनुप्रयोगों के लिए जल और एंटीफ्ऱीज़र मिश्रण के उपयोग की आवश्यकता होती है ताकि हिमांक बिंदु को अनुभव किए जाने की संभावना वाले तापमान तक कम किया जा सके। एंटीफ्ऱीज़र असमान धातुओं से संक्षारण को भी रोकता है और क्वथनांक को बढ़ा सकता है, जिससे जल के शीतल होने के तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला की अनुमति मिलती है। इसकी विशिष्ट गंध भी ऑपरेटरों को शीतलन प्रणाली लीक और समस्याओं के बारे में सचेत करती है जो केवल जल के शीतलन प्रणाली में किसी का ध्यान नहीं जाएगा। तापर कोर के माध्यम से ऊष्म शीतलक मिश्रण का उपयोग कार के अंदर वायु को ऊष्म करने के लिए भी किया जा सकता है।

अन्य योजक
अन्य कम आम रासायनिक योजक सतह के तनाव को कम करने वाले उत्पाद हैं। ये योजक ऑटोमोटिव शीतलन प्रणाली की दक्षता बढ़ाने के लिए हैं। इस तरह के उत्पादों का उपयोग अंडरपरफॉर्मिंग या अंडरसिज्ड शीतलन प्रणाली या रेसिंग में शीतलन बढ़ाने के लिए किया जाता है, जहां बड़े शीतलन प्रणाली का वजन हानि हो सकता है।

विद्युत् ऊर्जा और संचारक
लगभग 1930 के बाद से शक्तिशाली संचारकों के ट्यूबों के लिए जल शीतलन का उपयोग करना आम बात है। चूंकि ये उपकरण उच्च संचालन वोल्टेज (लगभग 10 केवी) का उपयोग करते हैं, विआयनीकृत जल के उपयोग की आवश्यकता होती है और इसे सावधानीपूर्वक नियंत्रित करना पड़ता है।

आधुनिक सॉलिड-स्टेट संचारकों का निर्माण किया जा सकता है ताकि उच्च शक्ति संचारकों को भी जल शीतलन की आवश्यकता न हो। जल शीतलन का उपयोग कभी-कभी एचवीडीसी वाल्वों के थायरिस्टर्स के लिए भी किया जाता है, जिसके लिए विआयनीकृत जल के उपयोग की भी आवश्यकता होती है।

द्रव शीतलन अनुरक्षण
फ़ाइल: © CoolIT Rack DCLC AHx Liquid Cooling Solution.jpg|thumb|CoolIT रैक DCLC AHx द्रव शीतलन सॉल्यूशन विद्युत् उपकरणों के थर्मल प्रबंधन के लिए द्रव शीतलन प्रविधि का तीव्री से उपयोग किया जा रहा है। इस प्रकार का शीतलन शोर और स्थान की आवश्यकताओं को कम करने के साथ-साथ ऊर्जा दक्षता का अनुकूलन सुनिश्चित करने का एक समाधान है। सुपरसंगणक या डेटा केंद्रों में विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि रैक का अनुरक्षण त्वरित और सरल है। रैक को अलग करने के बाद, उन्नत प्रौद्योगिकी त्वरित रिलीज युग्मन ऑपरेटरों की सुरक्षा के लिए रिसाव को खत्म करती है और द्रव पदार्थ की अखंडता (परिपथ में कोई अशुद्धता) की रक्षा करती है। इन युग्मन को बंद करने में भी सक्षम हैं (पैनल माउंटेड?) यह सुनिश्चित करने के लिए संबंध प्रणाली का विश्लेषण करना विद्युत््स तकनीक में महत्वपूर्ण है:
 * गैर-अधिप्लावन परिबंधन (क्लीन ब्रेक, फ्लश फेस युग्मन)
 * कॉम्पैक्ट और लाइटवेट (विशेष एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में सामग्री)
 * ऑपरेटर सुरक्षा (छिलके के बिना वियोग)
 * अनुकूलित प्रवाह के लिए त्वरित-रिलीज़ युग्मन का आकार
 * संबंध गाइडिंग प्रणाली और रैक प्रणाली पर संबंध के पर्यन्त अपसंरेखण का प्रतिकरण
 * कंपन और संक्षारण के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध
 * अवशिष्ट दाब में प्रशीतक परिपथ पर भी बड़ी संख्या में संबंध का सामना करने के लिए प्रारुप किया गया

संगणक का उपयोग
जल शीतलन प्रायः वायु शीतलन प्रारुप की तुलना में जटिलता और लागत जोड़ता है, जल को परिवहन के लिए एक पंप, टयूबिंग या पाइपिंग की आवश्यकता होती है, और एक विकिरक, प्रायः प्रशंसकों के साथ, वातावरण में ताप को अस्वीकार करने के लिए। अनुप्रयोग के आधार पर, जल शीतलन जोखिम का एक अतिरिक्त तत्व पैदा कर सकता है जहां जल शीतलक पुनः चक्रित लूप से रिसाव हो सकता है या शॉर्ट-परिपथ संवेदनशील विद्युत् घटकों को खराब कर सकता है।

कंप्यूटिंग उपकरण में सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट कोर को शीतल करने के लिए जल के शीतल होने का प्राथमिक लाभ स्रोत से दूर एक माध्यमिक शीतलन सतह तक ताप का परिवहन करना है, ताकि ताप स्रोत पर सीधे छोटे, अपेक्षाकृत अकुशल पंखों के स्थान पर बड़े, अधिक उन्नत रूप से प्रारुप किए गए विकिरक्स की अनुमति मिल सके। Fluorinert का उपयोग करते हुए कम से कम 1982 में क्रे-2 -2 के बाद से विभिन्न द्रव पदार्थों के साथ ऊष्म संगणक घटकों को शीतल करना उपयोग में रहा है। 1990 के दशक के पर्यन्त, होम पीसी के लिए जल शीतलन ने धीरे-धीरे उत्साही लोगों के बीच पहचान हासिल की, परन्तु 2000 के दशक की प्रारम्भ में पहले गीगाहर्ट्ज़-क्लॉक वाले संसाधक की प्रारम्भ के बाद यह अधिक प्रचलित होने लगा। 2018 तक, जल शीतलन कंपोनेंट्स और किट के दर्जनों निर्माता हैं, और कई संगणक निर्माताओं में उनके उच्च-प्रदर्शन प्रणाली के लिए प्रीइंस्टॉल्ड जल शीतलन समाधान सम्मिलित हैं।

कई संगणक घटकों को शीतल करने के लिए जल शीतलन का उपयोग किया जा सकता है, परन्तु साधारणतया इसका उपयोग सीपीयू शीतलन और ग्राफ़िक्स प्रोसेसिंग युनिट  के लिए किया जाता है। जल शीतलन में साधारणतया  जल का ब्लॉक, पंप और जल-टू-एयर ताप विनिमयक का उपयोग किया जाता है। उपकरण ताप को एक अलग ताप विनिमयक में स्थानांतरित करके जिसे विभिन्न प्रकार से बड़ा बनाया जा सकता है और बड़े, कम गति वाले पंखे का उपयोग किया जा सकता है, जल शीतल करने से शांत संचालन, उन्नत संसाधक गति ( overclocking ), या दोनों का संतुलन हो सकता है। कम सामान्यतः पर, नॉर्थब्रिज (कंप्यूटिंग), साउथब्रिज (कंप्यूटिंग), हार्ड डिस्क, रैंडम एक्सेस मेमोरी,  वोल्टेज नियामक मॉड्यूल  (वीआरएम), और यहां तक ​​कि ऊर्जा की आपूर्ति भी जल-शीतल हो सकती है।

आंतरिक विकिरक का आकार भिन्न हो सकता है: 40 मिमी दोहरे पंखे (80 मिमी) से 140 क्वाड पंखे (560 मिमी) और मोटाई 30 मिमी से 80 मिमी तक। विकिरक पंखे एक या दोनों तरफ लगाए जा सकते हैं। बाहरी विकिरक अपने आंतरिक समकक्षों की तुलना में बहुत बड़े हो सकते हैं क्योंकि उन्हें संगणक केस की सीमा में समुचित होने की आवश्यकता नहीं होती है। उच्च अंत स्थितियों में अन्तर्गम और बहिर्गम होज के लिए दो रबर ग्रोमेट पत्तन हो सकते हैं जो बाहरी विकिरक्स को पीसी से दूर रखने की अनुमति देता है।

परिसंचारी जल से फंसे हुए वायुई बुलबुले को हटाने के लिए एक टी-सीमा का उपयोग किया जाता है। इसे टी-कनेक्टर और ट्यूबिंग की कैप्ड-ऑफ लंबाई के साथ बनाया गया है। ट्यूब एन एक मिनी-जलाशय के रूप में कार्य करता है और वायु के बुलबुले को इसमें यात्रा करने की अनुमति देता है क्योंकि वे टी कनेक्टर में पकड़े जाते हैं, और अंततः प्रणाली (रक्तस्राव) से बाहर निकलते हैं। कैप्ड सीमा को फिल-पत्तन समुचितिंग के साथ कैप किया जा सकता है ताकि फंसी हुई गैस को बाहर निकाला जा सके और द्रव को जोड़ा जा सके।

1990 के दशक के अंत तक, डेस्कटॉप संगणक के लिए जल कूलर घर के बने होते थे। वे कार विकिरक (यन्त्र शीतलन) (या अधिक सामान्यतः, एक कार का तापर कोर), मछलीघर पंप और घर में बने जल के ब्लॉक, प्रयोगशाला-ग्रेड पीवीसी और सिलिकॉन टयूबिंग और विभिन्न जलाशयों (प्लास्टिक की बोतलों का उपयोग करके घर का बना, या बेलनाकार का उपयोग करके निर्मित) से बने थे। ऐक्रेलिक या ऐक्रेलिक की चादरें, साधारणतया स्पष्ट) और या एक टी सीमा अभी हाल ही में कंपनियों की बढ़ती संख्या जल-शीतल करने वाले घटकों का निर्माण कर रही है जो संगणक केस के अंदर समुचित होने के लिए पर्याप्त कॉम्पैक्ट हैं। यह, और उच्च शक्ति अपव्यय के सीपीयू की प्रवृत्ति ने जल शीतलन की लोकप्रियता को बहुत बढ़ा दिया है।

समर्पित ओवरक्लॉकर्स ने कभी-कभी अधिक सामान्य मानक ताप विनिमयक्स के स्थान पर वाष्प-संपीड़न प्रशीतन या पेल्टियर-सीबेक प्रभाव का उपयोग किया है। जल शीतलन प्रणालियाँ जिनमें चरण परिवर्तन प्रणाली के वाष्पनिक तार द्वारा जल को सीधे शीतल किया जाता है, परिवेशी वायु तापमान (एक मानक ताप विनिमयक के साथ असंभव) के नीचे परिसंचारी शीतलक को शीतल करने में सक्षम होते हैं और, परिणामस्वरूप, सामान्यतः पर उन्नत शीतलन प्रदान करते हैं। संगणक के ताप पैदा करने वाले घटक। चरण-परिवर्तन या तापविद्युत् शीतलन का नकारात्मक पक्ष यह है कि यह बहुत अधिक ऊर्जा का उपयोग करता है, और कम तापमान के कारण एंटीफ्ऱीज़ (शीतलक) जोड़ा जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, शीतल होने वाले घटकों के चारों ओर साधारणतया जल के पाइप और नियोप्रीन पैड के आसपास लैगिंग के रूप में विद्युतरोधन का उपयोग शीतल सतहों पर वायु से जल वाष्प के संघनन से होने वाले हानि को रोकने के लिए किया जाना चाहिए। आवश्यक चरण संक्रमण प्रणाली उधार लेने के लिए सामान्य स्थान एक घरेलू dehumidifier या एयर कंडीशनर हैं।

एक वैकल्पिक शीतलन प्रणाली, जो घटकों को परिवेश के तापमान से नीचे शीतल करने में सक्षम बनाती है, परन्तु जो हिमरोधी और लैग्ड पाइपों की आवश्यकता को कम करती है, एक तापविद्युत् शीतलन (साधारणतया जीन चार्ल्स के बाद 'पेल्टियर संगम' या 'पेल्ट' के रूप में संदर्भित) एथनेज़ पेल्टियर, जिन्होंने ताप पैदा करने वाले घटक और जल के ब्लॉक के बीच प्रभाव का दस्तावेजीकरण किया था)। चूंकि एकमात्र उप-परिवेश तापमान क्षेत्र अब ताप पैदा करने वाले घटक के साथ अंतरापृष्ठ पर है, केवल उस स्थानीयकृत क्षेत्र में विद्युतरोधन की आवश्यकता होती है। ऐसी प्रणाली का हानि एक उच्च शक्ति अपव्यय है।

पेल्टियर संगम के आसपास संघनन से होने वाली क्षति से बचने के लिए, एक उचित स्थापना के लिए इसे सिलिकॉन एपॉक्सी के साथ संक्षिप्त करने की आवश्यकता होती है। एपॉक्सी को उपकरण के किनारों के चारों ओर लगाया जाता है, जिससे वायु को अंतस्थ में प्रवेश करने या छोड़ने से रोका जा सके।

Apple का Power Mac G5 मानक के रूप में जल शीतलन वाला पहला मुख्यधारा का डेस्कटॉप संगणक था (हालांकि केवल इसके सबसे तीव्र प्रतिरूप पर)। गड्ढा ने अपने XPS संगणक को द्रव शीतलन के साथ पोतपरिवहन करके अनुकूल का पालन किया, द्रव को शीतल करने में सहायता के लिए तापविद्युत् शीतलन का उपयोग करना। वर्तमान में, द्रव शीतलन की प्रस्तुत करने वाले डेल के एकमात्र संगणक उनके Alienware डेस्कटॉप हैं।

Asus बड़े पैमाने पर उत्पादन में जल शीतल लैपटॉप लगाने वाला पहला और एकमात्र मुख्यधारा का ब्रांड है। उन लैपटॉप में बिल्ट इन एयर/जल संकरित शीतलन प्रणाली होता है और अतिरिक्त शीतलन और इलेक्ट्रिकल पावर के लिए बाहरी द्रव शीतलन विकिरक में डॉक किया जा सकता है।

जहाज और नाव
जल जहाजों के लिए एक आदर्श शीतलन माध्यम है क्योंकि वे लगातार जल से घिरे रहते हैं जो सामान्यतः पर पूरे वर्ष कम तापमान पर रहता है। समुद्र के जल के साथ काम करने वाली प्रणालियों को cupronickel, कांस्य, टाइटेनियम या इसी तरह की संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री से निर्मित करने की आवश्यकता होती है। उच्च वेग पर कटाव से बचने के लिए तलछट युक्त जल को पाइपिंग के माध्यम से वेग प्रतिबंध की आवश्यकता हो सकती है या कम वेग पर बसने से रुकावट हो सकती है।

अन्य अनुप्रयोग
पौधों के वाष्पोत्सर्जन और जानवरों के पसीने से उच्च तापमान को अस्थिर उपापचयी से बचाने के लिए वाष्पनिक शीतलन का उपयोग किया जाता है।

निश्चित रक्षात्मक स्थितियों में उपयोग की जाने वाली मशीन गन कभी-कभी तीव्री से आग की अवधि के माध्यम से बैरल जीवन का विस्तार करने के लिए जल शीतलन का उपयोग करती हैं, परन्तु जल और पम्पिंग प्रणाली का वजन जल-शीतल आग्नेयास्त्रों की पत्तनेबिलिटी को काफी कम कर देता है। प्रथम विश्व युद्ध के पर्यन्त दोनों पक्षों द्वारा जल-शीतल मशीनगनों का बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया था, हालांकि युद्ध के अंत तक हल्के हथियार, जो जल-शीतल प्रतिरूप की मारक क्षमता, प्रभावशीलता और विश्वसनीयता को टक्कर देते थे, युद्ध के मैदान में दिखाई देने लगे, इस प्रकार जल-शीतल हथियार बाद के संघर्षों में बहुत कम भूमिका निभाई है।

स्वीडन का एक चिकित्वर्षय अपने डेटा केंद्रों, चिकित्सा उपकरणों को शीतल करने और एक आरामदायक परिवेश तापमान बनाए रखने के लिए पिघला हुआ जल |मेल्ट-जल से बर्फ-शीतल करने पर निर्भर है।

कुछ परमाणु रिएक्टर भारी जल को शीतल करने के रूप में उपयोग करते हैं। परमाणु रिएक्टरों में भारी जल कार्यरत है क्योंकि यह एक कमजोर न्यूट्रॉन अवशोषक है। यह कम समृद्ध ईंधन के उपयोग की अनुमति देता है। मुख्य शीतलन प्रणाली के लिए, ताप विनिमयक के उपयोग के माध्यम से सामान्य जल को प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि भारी जल बहुत अधिक महंगा होता है। मॉडरेशन (ग्रेफाइट) RBMK के लिए अन्य सामग्रियों का उपयोग करने वाले रिएक्टर।

उच्च श्रेणी के औद्योगिक जल (विपरीत परासरण या आसवन द्वारा उत्पादित) और पीने योग्य जल का उपयोग कभी-कभी औद्योगिक संयंत्रों में किया जाता है जिन्हें उच्च शुद्धता वाले ठंडे जल की आवश्यकता होती है। इन उच्च शुद्धता वाले जल का उत्पादन अपशिष्ट उपोत्पाद नमकीन बनाता है जिसमें स्रोत के जल से केंद्रित अशुद्धियाँ होती हैं।

2018 में, कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय और व्योमिंग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक रेडिएटिव शीतलन मेटामेट्री का आविष्कार किया, जिसे 2017 से विकसित किया जा रहा है। वस्तुओं, सूर्य की किरणों को परावर्तित करके और साथ ही साथ सतह को इन्फ्रारेड थर्मल विकिरण के रूप में अपनी ताप का निर्वहन करने की अनुमति देता है।

यह भी देखें

 * शीतल तालाब
 * गहरी झील का जल शीतल करना
 * मुक्त ठंडक
 * पूर्ण विसर्जन शीतलन
 * वेग पाइप शीतलन
 * हूपर शीतलन
 * तेल शीतल करना
 * पेल्टियर-सीबेक प्रभाव शीतलन
 * thermosiphon (निष्क्रिय ताप विनिमय)

ग्रन्थसूची

 * King, James J. The Environmental Dictionary (3rd Edition). John Wiley & Sons (1995). ISBN 0-471-11995-4
 * Reid, George K. Ecology in Inland Waters and Estuaries. Van Nostrand Reinhold (1961).
 * King, James J. The Environmental Dictionary (3rd Edition). John Wiley & Sons (1995). ISBN 0-471-11995-4
 * Reid, George K. Ecology in Inland Waters and Estuaries. Van Nostrand Reinhold (1961).
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 * Reid, George K. Ecology in Inland Waters and Estuaries. Van Nostrand Reinhold (1961).

बाहरी संबंध

 * Basic Theory and Practice of Cooling Towers
 * Howstuffworks "How Liquid-cooled PCs Work"