जल शीतलन

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शीतलन टॉवर और परमाणु ऊर्जा संयंत्र का जल निर्वहन।

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।

क्रियाविधि

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।[1] 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,[2] 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।[3]

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।[4]

जल में वातावरण, मिट्टी और कंटेनरों 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 मशीनरी के क्षरण को तेज कर सकता है। तापमान बढ़ने पर संक्षारण अभिक्रियाएँ अधिक तेजी से आगे बढ़ती हैं।[4] जस्ता, क्रोमेट्स और फॉस्फेट सहित संक्षारण अवरोधकों को जोड़कर गर्म जल की उपस्थिति में मशीनरी के संरक्षण में सुधार किया गया है।[5][6] पहले दो में विषाक्तता संबंधी चिंताएँ हैं;[7] और अंतिम को eutrophication से जोड़ा गया है।[8] बायोसाइड्स और संक्षारण अवरोधकों की अवशिष्ट सांद्रता ओटीसी के लिए संभावित चिंता का विषय है और खुले पुनःसंचरण शीतलन जल प्रणाली से ब्लोडाउन है।[9] शॉर्ट प्रारुप लाइफ वाली मशीनों के अपवाद के साथ, क्लोज्ड पुनःसंचरण प्रणाली को समय-समय पर शीतलन जल ट्रीटमेंट या रिप्लेसमेंट की आवश्यकता होती है, जो क्लोज्ड प्रणाली की पर्यावरणीय सुरक्षा मान्यताओं के साथ उपयोग किए जाने वाले शीतलन जल युक्त रसायनों के अंतिम निपटान के बारे में समान चिंता पैदा करता है।[10] 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 संवेदनशीलता (जूलॉजी) जीवों द्वारा उपनिवेशीकरण को प्रोत्साहित करती हैं।[11] थर्मोफिल आबादी का समर्थन करने के लिए तापमान काफी अधिक हो सकता है। ताप विनिमय सतहों के बायोफॉलिंग 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 बदल सकते हैं। बायोफॉलिंग भी जंग की दरों को बढ़ाते हुए अंतर ऑक्सीजन सांद्रता बना सकता है। ओटीसी और ओपन पुनःसंचरण प्रणाली बायोफ्यूलिंग के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। बायोफॉलिंग को अस्थायी आवास संशोधनों द्वारा बाधित किया जा सकता है। तापमान अंतर रुक-रुक कर संचालित सुविधाओं में थर्मोफिलिक आबादी की स्थापना को हतोत्साहित कर सकता है; और जानबूझकर अल्पावधि तापमान स्पाइक्स समय-समय पर कम सहिष्णु आबादी को मार सकते हैं। जैव प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए साधारणतया बायोसाइड का उपयोग किया जाता है जहां निरंतर सुविधा संचालन की आवश्यकता होती है।[12]

क्लोरीन को हाइपोक्लोराइट के रूप में शीतलन जल प्रणाली में बायोफ्लिंग को कम करने के लिए जोड़ा जा सकता है, लेकिन बाद में ब्लोडाउन 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 लकड़ी के शीतलन टावरों के लिए तेजी से विनाशकारी है। क्लोरिनेटेड फिनोल को बायोकाइड्स के रूप में उपयोग किया गया है या शीतलन टावरों में संरक्षित लकड़ी से लीच किया गया है। हाइपोक्लोराइट और पेंटाक्लोरोफेनोल दोनों ने 8 से अधिक पीएच मान पर प्रभावशीलता कम कर दी है।[13] गैर-ऑक्सीडाइजिंग बायोसाइड्स को प्राकृतिक जलीय वातावरण में ब्लोडाउन या ओटीसी जल छोड़ने से पहले विषहरण करना अधिक कठिन हो सकता है।[14] ताप एक्सचेंज सतहों को साफ रखने के लिए शीतलन प्रणाली में जिंक और क्रोमेट्स या इसी तरह के यौगिकों के साथ पॉलीफॉस्फेट्स या फास्फोनेट ्स की सांद्रता को बनाए रखा गया है, इसलिए आयरन (III) ऑक्साइड # गामा चरण और जिंक फास्फेट की एक फिल्म एनोडिक और कैथोडिक रिएक्शन पॉइंट्स को पारित करके जंग को रोक सकती है।[15] ये लवणता और कुल घुले हुए ठोस पदार्थों को बढ़ाते हैं, और फास्फोरस यौगिक शीतलन प्रणाली के जैव-दूषण में योगदान करने वाले शैवाल विकास के लिए सीमित आवश्यक पोषक तत्व प्रदान कर सकते हैं या ब्लोडाउन या ओटीसी जल प्राप्त करने वाले प्राकृतिक जलीय वातावरणों के यूट्रोफिकेशन में योगदान कर सकते हैं। क्रोमेट शीतलन जल प्रणाली में प्रभावी संक्षारण अवरोध के अलावा बायोफॉलिंग को कम करते हैं, लेकिन ब्लोडाउन या ओटीसी जल में अवशिष्ट विषाक्तता ने क्रोमेट सांद्रता को कम करने और कम लचीले जंग अवरोधकों के उपयोग को प्रोत्साहित किया है।[7] ब्लोडाउन में क्रोमेटेड कॉपर आर्सेनेट से संरक्षित लकड़ी से निर्मित शीतलन टावरों से लीच्ड क्रोमियम भी हो सकता है।[16] कुल घुलित ठोस पदार्थ या टीडीएस (कभी-कभी फ़िल्टर करने योग्य अवशेष कहा जाता है) को अवशेषों के द्रव्यमान के रूप में मापा जाता है जब फ़िल्टर (रसायन विज्ञान) जल की मापी गई मात्रा वाष्पित हो जाती है।[17] लवणता जल के घनत्व या चालकता (इलेक्ट्रोलाइटिक) में घुले पदार्थों के कारण होने वाले परिवर्तनों को मापती है।[18] 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 और मैगनीशियम कार्बोनेट और सल्फेट हैं। बढ़ती विद्युत चालकता की प्रतिक्रिया में जंग की दर शुरू में लवणता के साथ बढ़ती है, लेकिन फिर चरम पर पहुंचने के बाद कम हो जाती है क्योंकि लवणता के उच्च स्तर में घुलित ऑक्सीजन का स्तर कम हो जाता है।[4]

कुओं से पंप किए जाने पर कुछ भूजल में बहुत कम ऑक्सीजन होता है, लेकिन अधिकांश प्राकृतिक जल आपूर्ति में घुलित ऑक्सीजन सम्मिलित होती है। ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ने से संक्षारण बढ़ता है।[4] शीतलन टावरों में घुली हुई ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर तक पहुंच जाती है। घुलित ऑक्सीजन ब्लोडाउन या ओटीसी जल के प्राकृतिक जलीय वातावरण में वापस आने के लिए वांछनीय है।[19] जल हाइड्रोनियम में आयनित होता है (H3O+) कटियन और हीड्राकसीड (OH−) आयन। शीतलन जल प्रणाली में आयनित हाइड्रोजन (प्रोटोनेटेड जल के रूप में) की सांद्रता को पीएच के रूप में व्यक्त किया जाता है।[20] कम पीएच मान क्षरण की दर को बढ़ाते हैं जबकि उच्च पीएच मान स्केल गठन को प्रोत्साहित करते हैं। जल शीतलन प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली धातुओं में उभयधर्मिता असामान्य है, लेकिन 9 से ऊपर पीएच मान के साथ अल्युमीनियम जंग की दर बढ़ जाती है। तांबे और एल्यूमीनियम घटकों के साथ जल प्रणालियों में बिजली उत्पन्न करनेवाली जंग गंभीर हो सकती है। स्केल 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 ऑफसेट करेगी।[21]

वाष्प-विद्युत् केन्द्र

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द इंडियन प्वाइंट एनर्जी सेंटर । इसके शीतलन प्रणाली में हर साल एक अरब से अधिक मछली के अंडे और लार्वा मारे जाते हैं।[22]
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परमाणु ऊर्जा संयंत्र का शीतल जल का सेवन

कुछ अन्य शीतलन अनुप्रयोगों में बिजली स्टेशनों पर कम दाब वाली भाप को संघनित करने के लिए आवश्यक जल की बड़ी मात्रा होती है।[23] कई सुविधाएं, विशेष रूप से बिजली संयंत्र, शीतल करने के लिए प्रति दिन लाखों गैलन जल का उपयोग करते हैं।[24] इस पैमाने पर शीतल जल प्राकृतिक जल वातावरण को बदल 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 लौटा 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 शुरू में गर्म जल में बढ़ी हुई चयापचय दर के लाभों का आनंद लेने वालों को ठंडे जल की उच्च-ऑक्सीजन एकाग्रता की आवश्यकता वाली प्रजातियों से आबादी में बदलाव का पक्ष लेती है।[11]

वन्स-थ्रू शीतलन (OTC) प्रणाली का उपयोग बहुत बड़ी नदियों या तटीय और मुहाना स्थलों पर किया जा सकता है। ये पावर स्टेशन बेकार ताप को नदी या तटीय जल में डालते 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 मछली स्क्रीन पर मारे जाते हैं या घायल हो जाते हैं।[25] बड़े प्रवाह की दर धीमी गति से तैरने वाले जीवों को गतिहीन कर सकती है, जिसमें मछली और झींगा सम्मिलित हैं, जो ताप विनिमयक्स के छोटे बोर ट्यूबों को रुकावट से बचाते हैं। उच्च तापमान या पंप अशांति और कतरनी छोटे जीवों को मार या निष्क्रिय कर सकते हैं जो ठंडे जल से भरे स्क्रीन से गुजरते हैं।[26]: Ch. A2  यू.एस. में 1,200 से अधिक बिजली संयंत्र और निर्माता ओटीसी प्रणाली का उपयोग करते हैं।[27]: 4–4  और सेवन संरचनाएं हर साल अरबों मछलियों और अन्य जीवों को मारती हैं।[28] अधिक फुर्तीले जलीय शिकारी स्क्रीन पर लगे जीवों का उपभोग करते हैं; और गर्म जल के शिकारियों और मैला ढोने वाले जीवों को खिलाने के लिए ठंडे जल के निर्वहन का उपनिवेश करते हैं।

अमेरिकी स्वच्छ जल अधिनियम के लिए पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) को औद्योगिक शीतलन जल सेवन संरचनाओं पर नियम जारी करने की आवश्यकता है।[29] EPA ने 2001 में नई सुविधाओं के लिए अंतिम नियम जारी किए (संशोधित 2003),[25][30] और 2014 में मौजूदा सुविधाओं के लिए।[31]


शीतलन टॉवर

एक मार्ले मैकेनिकल प्रेरित ड्राफ्ट शीतलन टॉवर
See also: Cooling tower

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-ड्राफ्ट या मजबूर-ड्राफ्ट शीतलन टॉवर ताप विनिमयक्स और अन्य उपकरणों के माध्यम से लगातार शीतल जल प्रसारित करते हैं जहां जल ताप को अवशोषित करता है। उस ताप को तब खारिज कर दिया जाता है शीतलन टावरों में जल के आंशिक वाष्पीकरण द्वारा वातावरण में जहां ऊपर की ओर बहने वाली वायु जल के प्रवाहित बहाव के संपर्क में आती है। वायु में वाष्पित जल की कमी को वायुमंडल में समाप्त कर दिया जाता है, इसे ताजा नदी के जल या ताजा शीतल जल से बदल दिया जाता है; लेकिन वाष्पनिक शीतलन के पर्यन्त खो जाने वाले 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 बदल दिया जाता है, परिसंचारी जल के एक हिस्से को प्रवाहित जल में नमक के अत्यधिक निर्माण को रोकने के लिए प्रवाहित जल के रूप में लगातार त्याग दिया जाता है; और ये ब्लोडाउन अपशिष्ट प्राप्त जल की गुणवत्ता को बदल सकते हैं।[32]


आंतरिक दहन यन्त्र

Further information: Internal combustion engine cooling

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

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वाष्पीकरण में सुधार करने के लिए वाष्पनिक कूलर और जाल स्क्रीन के साथ एक प्राचीन गैसोलीन यन्त्र। जल को ऊपर तक पंप किया जाता है और स्क्रीन को नीचे टैंक में प्रवाहित किया जाता है।
Further information: Hopper cooling

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 ब्लोडाउन के रूप में पुनरावृत्त जल के एक अंश को लगातार बर्बाद करती हैं। कुछ खुली प्रणालियाँ सस्ते नल के जल का उपयोग करती हैं, लेकिन इसके लिए शुद्ध जल या आसुत जल की तुलना में उच्च ब्लोडाउन दर की आवश्यकता होती है। जंग और बायोफॉलिंग को रोकने के लिए रासायनिक उपचार के उपोत्पादों के संचय को हटाने के लिए शुद्ध जल प्रणालियों को अभी भी ब्लोडाउन की आवश्यकता होती है।[33]

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।[34] आधुनिक ऑटोमोटिव शीतलन प्रणाली प्रायः काम करते हैं 15 psi (103 kPa) पुनर्चक्रण जल शीतलक के क्वथनांक को बढ़ाने और वाष्पनिक हानि को कम करने के लिए।[35]


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 जंग 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।[35]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 गर्म शीतलक मिश्रण का उपयोग कार के अंदर वायु को गर्म 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।[citation needed]

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।[citation needed]

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 तेजी 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?)[citation needed] 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 जंग 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

"टी -रेखा" redirects here. For सैन फ्रांसिस्को में रेल लाइन, see टी थर्ड स्ट्रीट. For टकोमा में रेल लाइन, see टी लाइन (ध्वनि पारगमन). For हैमिल्टन, ओंटारियो में नियोजित ट्रांजिट लाइन, see ब्लास्ट संजाल. For एक आशुलिपि प्रणाली, see टेलिन आशुलिपि.
See also: Computer cooling
File:Watercool Heatkiller IV waterblock for Titan X mounted on 1080 Ti.jpg
एनवीडिया 1080 ति पर जीपीयू जलब्लॉक
File:CFD Water Cooled Copper Cold Plate.gif
यह 60 मिमी व्यास 10 मिमी उच्च इम्प्लिमेंट-टाइप जल-शीतल कॉपर कोल्ड प्लेट (ताप सिंक) एनीमेशन तापमान समोच्च प्रवाह प्रक्षेपवक्र दिखाता है, एक कम्प्यूटेशनल द्रव गतिकी विश्लेषण पैकेज का उपयोग करके भविष्यवाणी की जाती है।

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 गर्म 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, लेकिन 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, लेकिन 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 बिजली की आपूर्ति भी जल-शीतल हो सकती है।[36]

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।

File:PC watercooling T-Line-2009-12-03.jpg
टी-सीमा का उपयोग करने वाले पीसी में विशिष्ट सिंगल- जलब्लॉक DIY जल की सहायता से शीतल करने वाले उपकरण सेटअप

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।[citation needed]

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[when?] 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।[37] 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 बिजली 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।[38]

एक वैकल्पिक शीतलन प्रणाली, जो घटकों को परिवेश के तापमान से नीचे शीतल करने में सक्षम बनाती है, लेकिन 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।[citation needed]

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।[citation needed]

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[citation needed], 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।[39]

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।[40][41]



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 जंग 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।[42]


अन्य अनुप्रयोग

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

निश्चित रक्षात्मक स्थितियों में उपयोग की जाने वाली मशीन गन कभी-कभी तेजी से आग की अवधि के माध्यम से बैरल जीवन का विस्तार करने के लिए जल शीतलन का उपयोग करती हैं, लेकिन 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 चिकित्सालय 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।[43]

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।[44]


यह भी देखें

संदर्भ

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ग्रन्थसूची

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बाहरी संबंध

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