રેફ્રિજરેશનનું થોડું મૂળભૂત જ્ઞાન, પણ ખૂબ જ વ્યવહારુ

1. તાપમાન: તાપમાન એ પદાર્થ કેટલો ગરમ કે ઠંડો છે તેનું માપ છે.
સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ત્રણ તાપમાન એકમો (તાપમાન માપ) છે: સેલ્સિયસ, ફેરનહીટ અને સંપૂર્ણ તાપમાન.

સેલ્સિયસ તાપમાન (t, ℃): આપણે વારંવાર જે તાપમાનનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. સેલ્સિયસ થર્મોમીટરથી માપવામાં આવતું તાપમાન.
ફેરનહીટ (F, ℉): યુરોપિયન અને અમેરિકન દેશોમાં સામાન્ય રીતે વપરાતું તાપમાન.

તાપમાન રૂપાંતર:
F (°F) = 9/5 * t(°C) +32 (સેલ્સિયસમાં જાણીતા તાપમાનથી ફેરનહીટમાં તાપમાન શોધો)
t (°C) = [F (°F)-32] * 5/9 (ફેરનહીટમાં જાણીતા તાપમાનમાંથી સેલ્સિયસમાં તાપમાન શોધો)

સંપૂર્ણ તાપમાન સ્કેલ (T, ºK): સામાન્ય રીતે સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓમાં વપરાય છે.

સંપૂર્ણ તાપમાન સ્કેલ અને સેલ્સિયસ તાપમાન રૂપાંતર:
T (ºK) = t (°C) +273 (સેલ્સિયસમાં જાણીતા તાપમાનમાંથી સંપૂર્ણ તાપમાન શોધો)

2. દબાણ (P): રેફ્રિજરેશનમાં, દબાણ એ એકમ ક્ષેત્રફળ પરનું ઊભી બળ છે, એટલે કે દબાણ, જે સામાન્ય રીતે પ્રેશર ગેજ અને પ્રેશર ગેજથી માપવામાં આવે છે.

દબાણના સામાન્ય એકમો છે:
એમપીએ (મેગાપાસ્કલ);
Kpa (kPa);
બાર(બાર);
kgf/cm2 (ચોરસ સેન્ટીમીટર કિલોગ્રામ બળ);
એટીએમ (માનક વાતાવરણીય દબાણ);
mmHg (પારાના મિલિમીટર).

રૂપાંતર સંબંધ:
૧ એમપીએ=૧૦બાર=૧૦૦૦ કેપીએ =૭૫૦૦.૬ એમએમએચજી = ૧૦.૧૯૭ કિગ્રાફ/સેમી૨
૧ એટીએમ=૭૬૦ મીમી એચજી=૧.૦૧૩૨૬બાર =૦.૧૦૧૩૨૬ એમપીએ

સામાન્ય રીતે એન્જિનિયરિંગમાં વપરાય છે:
૧બાર = ૦.૧Mpa ≈૧ kgf/cm2 ≈ ૧atm = ૭૬૦ mmHg

દબાણના અનેક અભિવ્યક્તિઓ:

સંપૂર્ણ દબાણ (Pj): કન્ટેનરમાં, પરમાણુઓની થર્મલ ગતિ દ્વારા કન્ટેનરની આંતરિક દિવાલ પર લાદવામાં આવેલું દબાણ. રેફ્રિજરેન્ટ થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મો કોષ્ટકમાં દબાણ સામાન્ય રીતે સંપૂર્ણ દબાણ હોય છે.

ગેજ પ્રેશર (Pb): રેફ્રિજરેશન સિસ્ટમમાં પ્રેશર ગેજ વડે માપવામાં આવતું દબાણ. ગેજ પ્રેશર એ કન્ટેનરમાં ગેસ પ્રેશર અને વાતાવરણીય દબાણ વચ્ચેનો તફાવત છે. સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે ગેજ પ્રેશર વત્તા 1બાર, અથવા 0.1Mpa, એ સંપૂર્ણ દબાણ છે.

શૂન્યાવકાશ ડિગ્રી (H): જ્યારે ગેજ દબાણ નકારાત્મક હોય, ત્યારે તેનું સંપૂર્ણ મૂલ્ય લો અને તેને શૂન્યાવકાશ ડિગ્રીમાં વ્યક્ત કરો.
૩. રેફ્રિજન્ટ થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મો કોષ્ટક: રેફ્રિજન્ટ થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મો કોષ્ટક સંતૃપ્ત સ્થિતિમાં રેફ્રિજન્ટના તાપમાન (સંતૃપ્તિ તાપમાન) અને દબાણ (સંતૃપ્તિ દબાણ) અને અન્ય પરિમાણોની યાદી આપે છે. સંતૃપ્ત સ્થિતિમાં રેફ્રિજન્ટના તાપમાન અને દબાણ વચ્ચે એક-થી-એક પત્રવ્યવહાર છે.

સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે બાષ્પીભવન કરનાર, કન્ડેન્સર, ગેસ-પ્રવાહી વિભાજક અને ઓછા દબાણવાળા ફરતા બેરલમાં રેફ્રિજરેન્ટ સંતૃપ્ત સ્થિતિમાં હોય છે. સંતૃપ્ત સ્થિતિમાં વરાળ (પ્રવાહી) ને સંતૃપ્ત વરાળ (પ્રવાહી) કહેવામાં આવે છે, અને અનુરૂપ તાપમાન અને દબાણને સંતૃપ્તિ તાપમાન અને સંતૃપ્તિ દબાણ કહેવામાં આવે છે.

રેફ્રિજરેશન સિસ્ટમમાં, રેફ્રિજરેન્ટ માટે, તેનું સંતૃપ્તિ તાપમાન અને સંતૃપ્તિ દબાણ એક-થી-એક પત્રવ્યવહારમાં હોય છે. સંતૃપ્તિ તાપમાન જેટલું ઊંચું હશે, તેટલું સંતૃપ્તિ દબાણ વધારે હશે.

બાષ્પીભવનમાં રેફ્રિજરેન્ટનું બાષ્પીભવન અને કન્ડેન્સરમાં કન્ડેન્સેશન સંતૃપ્ત સ્થિતિમાં થાય છે, તેથી બાષ્પીભવન તાપમાન અને બાષ્પીભવન દબાણ, અને કન્ડેન્સેશન તાપમાન અને કન્ડેન્સેશન દબાણ પણ એક-થી-એક પત્રવ્યવહારમાં હોય છે. અનુરૂપ સંબંધ રેફ્રિજરેન્ટ થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મોના કોષ્ટકમાં મળી શકે છે.

4. રેફ્રિજન્ટ તાપમાન અને દબાણ સરખામણી કોષ્ટક:

5. સુપરહીટેડ વરાળ અને સુપરકૂલ્ડ પ્રવાહી: ચોક્કસ દબાણ હેઠળ, વરાળનું તાપમાન અનુરૂપ દબાણ હેઠળના સંતૃપ્તિ તાપમાન કરતા વધારે હોય છે, જેને સુપરહીટેડ વરાળ કહેવામાં આવે છે. ચોક્કસ દબાણ હેઠળ, પ્રવાહીનું તાપમાન અનુરૂપ દબાણ હેઠળના સંતૃપ્તિ તાપમાન કરતા ઓછું હોય છે, જેને સુપરકૂલ્ડ પ્રવાહી કહેવામાં આવે છે.

જે મૂલ્ય પર સક્શન તાપમાન સંતૃપ્તિ તાપમાન કરતાં વધી જાય છે તેને સક્શન સુપરહીટ કહેવામાં આવે છે. સક્શન સુપરહીટ ડિગ્રી સામાન્ય રીતે 5 થી 10 °C પર નિયંત્રિત કરવી જરૂરી છે.

સંતૃપ્તિ તાપમાન કરતા ઓછા પ્રવાહી તાપમાનના મૂલ્યને પ્રવાહી સબકૂલિંગ ડિગ્રી કહેવામાં આવે છે. પ્રવાહી સબકૂલિંગ સામાન્ય રીતે કન્ડેન્સરના તળિયે, ઇકોનોમાઇઝરમાં અને ઇન્ટરકૂલરમાં થાય છે. થ્રોટલ વાલ્વ પહેલાં પ્રવાહી સબકૂલિંગ ઠંડક કાર્યક્ષમતા સુધારવા માટે ફાયદાકારક છે.
૬. બાષ્પીભવન, સક્શન, એક્ઝોસ્ટ, કન્ડેન્સેશન પ્રેશર અને તાપમાન

બાષ્પીભવન દબાણ (તાપમાન): બાષ્પીભવનની અંદર રેફ્રિજન્ટનું દબાણ (તાપમાન). કન્ડેન્સિંગ દબાણ (તાપમાન): કન્ડેન્સરમાં રેફ્રિજન્ટનું દબાણ (તાપમાન).

સક્શન પ્રેશર (તાપમાન): કોમ્પ્રેસરના સક્શન પોર્ટ પર દબાણ (તાપમાન). ડિસ્ચાર્જ પ્રેશર (તાપમાન): કોમ્પ્રેસર ડિસ્ચાર્જ પોર્ટ પર દબાણ (તાપમાન).
7. તાપમાન તફાવત: ગરમી સ્થાનાંતરણ તાપમાન તફાવત: ગરમી સ્થાનાંતરણ દિવાલની બંને બાજુએ બે પ્રવાહી વચ્ચેના તાપમાન તફાવતનો ઉલ્લેખ કરે છે. તાપમાન તફાવત એ ગરમી સ્થાનાંતરણ માટે પ્રેરક બળ છે.

ઉદાહરણ તરીકે, રેફ્રિજન્ટ અને ઠંડક આપનાર પાણી; રેફ્રિજન્ટ અને ખારા પાણી; રેફ્રિજન્ટ અને વેરહાઉસ હવા વચ્ચે તાપમાનનો તફાવત છે. ગરમી સ્થાનાંતરણ તાપમાનના તફાવતના અસ્તિત્વને કારણે, ઠંડુ કરવા માટેની વસ્તુનું તાપમાન બાષ્પીભવન તાપમાન કરતા વધારે હોય છે; ઘનીકરણ તાપમાન કન્ડેન્સરના ઠંડક માધ્યમના તાપમાન કરતા વધારે હોય છે.
૮. ભેજ: ભેજ એ હવાના ભેજને દર્શાવે છે. ભેજ એ એક પરિબળ છે જે ગરમીના સ્થાનાંતરણને અસર કરે છે.

ભેજ વ્યક્ત કરવાની ત્રણ રીતો છે:
સંપૂર્ણ ભેજ (Z): પ્રતિ ઘન મીટર હવામાં પાણીની વરાળનું દળ.
ભેજનું પ્રમાણ (d): એક કિલોગ્રામ સૂકી હવામાં સમાયેલ પાણીની વરાળનું પ્રમાણ (g).
સાપેક્ષ ભેજ (φ): હવાની વાસ્તવિક સંપૂર્ણ ભેજ સંતૃપ્ત સંપૂર્ણ ભેજની નજીક કેટલી ડિગ્રી સુધી છે તે દર્શાવે છે.
ચોક્કસ તાપમાને, હવાનો ચોક્કસ જથ્થો ફક્ત ચોક્કસ માત્રામાં પાણીની વરાળ જ રાખી શકે છે. જો આ મર્યાદા ઓળંગાઈ જાય, તો વધારાની પાણીની વરાળ ધુમ્મસમાં ઘટ્ટ થઈ જશે. આ ચોક્કસ મર્યાદિત માત્રામાં પાણીની વરાળને સંતૃપ્ત ભેજ કહેવામાં આવે છે. સંતૃપ્ત ભેજ હેઠળ, અનુરૂપ સંતૃપ્ત સંપૂર્ણ ભેજ ZB હોય છે, જે હવાના તાપમાન સાથે બદલાય છે.

ચોક્કસ તાપમાને, જ્યારે હવામાં ભેજ સંતૃપ્ત ભેજ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તેને સંતૃપ્ત હવા કહેવામાં આવે છે, અને તે હવે વધુ પાણીની વરાળ સ્વીકારી શકતી નથી; જે હવા ચોક્કસ માત્રામાં પાણીની વરાળ સ્વીકારવાનું ચાલુ રાખી શકે છે તેને અસંતૃપ્ત હવા કહેવામાં આવે છે.

સાપેક્ષ ભેજ એ અસંતૃપ્ત હવાના સંપૂર્ણ ભેજ Z અને સંતૃપ્ત હવાના સંપૂર્ણ ભેજ ZB નો ગુણોત્તર છે. φ=Z/ZB×100%. તેનો ઉપયોગ કરીને વાસ્તવિક સંપૂર્ણ ભેજ સંતૃપ્ત સંપૂર્ણ ભેજની કેટલી નજીક છે તે દર્શાવો.