Cascade refrigeration
একটি ক্যাসকেড রেফ্রিজারেশন চক্র হল একটি বহু-পর্যায়ের তাপগতিবিদ্যার চক্র। একটি উদাহরণ দুই-পর্যায়ের প্রক্রিয়া ডানদিকে দেখানো হয়েছে। (মোবাইলের নীচে) ক্যাসকেড চক্রটি প্রায়শই ইউএলটি ফ্রিজারের মতো ডিভাইসের জন্য ব্যবহৃত হয়। একটি ক্যাসকেড রেফ্রিজারেশন সিস্টেমে, বিভিন্ন রেফ্রিজারেন্ট সহ দুই বা ততোধিক বাষ্প-সংকোচন চক্র ব্যবহার করা হয়। প্রতিটি চক্রের বাষ্পীভবন-ঘনীভবন তাপমাত্রা ক্রমানুসারে কম থাকে এবং মোট তাপমাত্রা হ্রাসের জন্য কিছু ওভারল্যাপ থাকে, রেফ্রিজারেন্টগুলি তাদের আচ্ছাদিত তাপমাত্রার পরিসরে দক্ষতার সাথে কাজ করার জন্য নির্বাচিত হয়। নিম্ন তাপমাত্রা ব্যবস্থা একটি বাষ্পীভবন ব্যবহার করে শীতল করার জন্য স্থান থেকে তাপ অপসারণ করে এবং এটিকে একটি তাপ বিনিময় যন্ত্রে স্থানান্তর করে যা উচ্চ তাপমাত্রা ব্যবস্থার রেফ্রিজারেন্টের বাষ্পীভবনের মাধ্যমে শীতল হয়। বিকল্পভাবে, এর পরিবর্তে তরল থেকে তরল বা অনুরূপ তাপ বিনিময়কারী ব্যবহার করা যেতে পারে। উচ্চ তাপমাত্রা ব্যবস্থা একটি প্রচলিত কনডেনসারে তাপ স্থানান্তর করে যা সিস্টেমের পুরো তাপ আউটপুট বহন করে এবং নিষ্ক্রিয়, পাখা বা জল-শীতল হতে পারে। ক্যাসকেড চক্রগুলি পৃথক লুপগুলিতে সিল করে আলাদা করা যেতে পারে, বা যাকে "অটো-ক্যাসকেড" হিসাবে উল্লেখ করা হয় যেখানে গ্যাসগুলি মিশ্রণ হিসাবে সংকুচিত হয় তবে একটি রেফ্রিজারেন্ট তরল হিসাবে ঘনীভূত হয় এবং অন্যটি বাকি চক্রের মধ্যে গ্যাস হিসাবে অব্যাহত থাকে। যদিও একটি অটো-ক্যাসকেড সিস্টেমের নকশা এবং অপারেটিং অবস্থার উপর বেশ কয়েকটি সীমাবদ্ধতা প্রবর্তন করে যা দক্ষতা হ্রাস করতে পারে এটি প্রায়শই ছোট সিস্টেমে শুধুমাত্র একটি একক সংকোচকারী বা ক্রায়োজেনিক সিস্টেমের প্রয়োজনের কারণে ব্যবহৃত হয় কারণ এটি উচ্চ দক্ষতার তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে যাতে সংকোচকারীগুলি ক্রায়োজেনিক চক্রগুলিতে তাপ ফুটো করতে না পারে। উভয় প্রকারই একই পদ্ধতিতে ব্যবহার করা যেতে পারে, সাধারণত পৃথক চক্রগুলি প্রথম পর্যায় (গুলি) এবং স্বয়ংক্রিয়-ক্যাসকেড শেষ পর্যায়। নিম্ন তাপমাত্রা অর্জনের জন্য পেল্টিয়ার কুলারগুলিকে একটি বহু-পর্যায় ব্যবস্থায় ক্যাসকেড করা যেতে পারে। এখানে প্রথম পেল্টিয়ার কুলারের গরম দিকটি দ্বিতীয় পেল্টিয়ার কুলারের ঠান্ডা দিক দ্বারা শীতল করা হয়, যা আকারে বড়, যার গরম দিকটি আরও বড় পেল্টিয়ার কুলারের ঠান্ডা দিক দ্বারা শীতল করা হয়, ইত্যাদি। আরও পর্যায় যুক্ত হওয়ার সাথে সাথে দক্ষতা খুব দ্রুত হ্রাস পায় তবে ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রার কাছাকাছি খুব ছোট তাপ লোডের জন্য এটি প্রায়শই কমপ্যাক্ট এবং কম খরচের কারণে কার্যকর সমাধান হতে পারে, যেমন মাঝারি পরিসরের থার্মোগ্রাফিক ক্যামেরাগুলিতে। দুটি পর্যায়ের পেল্টিয়ার কুলার তিনটি পর্যায়ে প্রায়-30 ডিগ্রি সেলসিয়াস,-75 ডিগ্রি সেলসিয়াস, চারটি পর্যায়ে-85 ডিগ্রি সেলসিয়াস, ছয়টি পর্যায়ে-100 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং সাতটি পর্যায়ে-123 ডিগ্রি সেলসিয়াস অর্জন করতে পারে। রেফ্রিজারেশন শক্তি এবং দক্ষতা কম তবে ছোট কুলিং লোডের জন্য পেল্টিয়ার কুলারগুলি ছোট হতে পারে, যার ফলে তিনটি পর্যায় সহ একটি পেল্টিয়ার কুলারের জন্য সামগ্রিকভাবে কম বিদ্যুৎ খরচ হয়। সাতটি পর্যায় সহ একটি পেল্টিয়ার কুলারের জন্য, 80 মেগাওয়াট শীতল করার ক্ষমতা সহ বিদ্যুৎ খরচ 65 ওয়াট হতে পারে। রেফারেন্স কুলিং প্রযুক্তি সংরক্ষণ পদ্ধতি তাপগতিবিদ্যার চক্র তাপগতিবিদ্যার প্রক্রিয়া তাপগতিবিদ্যার ব্যবস্থা চক্র