Thermal wheel
একটি তাপীয় চাকা, যা ঘূর্ণমান তাপ এক্সচেঞ্জার, বা ঘূর্ণমান বায়ু-থেকে-বায়ু এনথালপি চাকা, শক্তি পুনরুদ্ধার চাকা, বা তাপ পুনরুদ্ধার চাকা নামেও পরিচিত, হল এক ধরনের শক্তি পুনরুদ্ধার তাপ এক্সচেঞ্জার যা বায়ু-পরিচালনা ইউনিট বা ছাদ ইউনিটগুলির সরবরাহ এবং নিষ্কাশন বায়ু প্রবাহের মধ্যে বা তাপ শক্তি পুনরুদ্ধারের জন্য একটি শিল্প প্রক্রিয়ার নিষ্কাশন গ্যাসগুলিতে অবস্থিত। অন্যান্য রূপগুলির মধ্যে রয়েছে এনথালপি চাকা এবং ডেসিক্যান্ট চাকা। একটি শীতল-নির্দিষ্ট তাপীয় চাকাকে কখনও কখনও কিয়োটো চাকা হিসাবে উল্লেখ করা হয়। একটি তাপীয় চাকা তাপ-শোষণকারী উপাদানের একটি বৃত্তাকার মধুচক্র ম্যাট্রিক্স নিয়ে গঠিত, যা ধীরে ধীরে একটি বায়ু-পরিচালনা ব্যবস্থার সরবরাহ এবং নিষ্কাশন বায়ু প্রবাহের মধ্যে ঘোরানো হয়। তাপীয় চাকাটি ঘোরার সাথে সাথে আবর্তনের অর্ধেকের মধ্যে নিষ্কাশিত বায়ুপ্রবাহ থেকে তাপ ধরা পড়ে এবং আবর্তনের অন্য অর্ধেকের মধ্যে তাজা বায়ুপ্রবাহে ছেড়ে দেওয়া হয়। এইভাবে নিষ্কাশন বায়ু প্রবাহ থেকে বর্জ্য তাপ শক্তি ম্যাট্রিক্স উপাদানে এবং তারপর ম্যাট্রিক্স উপাদান থেকে তাজা বায়ু প্রবাহে স্থানান্তরিত হয়। এটি সরবরাহকারী বায়ু প্রবাহের তাপমাত্রা বায়ু প্রবাহের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্যের আনুপাতিক পরিমাণে বা "তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট" এবং যন্ত্রের দক্ষতার উপর নির্ভর করে বৃদ্ধি করে। তাপ বিনিময় সবচেয়ে কার্যকর হয় যখন প্রবাহগুলি বিপরীত দিকে প্রবাহিত হয়, কারণ এটি চাকাটির পুরুত্ব জুড়ে একটি অনুকূল তাপমাত্রার ঢাল সৃষ্টি করে। নীতিটি বিপরীতভাবে কাজ করে এবং "শীতল" শক্তি সরবরাহকারী বায়ু প্রবাহে পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে যদি ইচ্ছা হয় এবং তাপমাত্রার পার্থক্য অনুমতি দেয়। তাপ বিনিময় ম্যাট্রিক্স অ্যালুমিনিয়াম, প্লাস্টিক বা সিন্থেটিক ফাইবার হতে পারে। হিট এক্সচেঞ্জারটি একটি ছোট বৈদ্যুতিক মোটর এবং বেল্ট ড্রাইভ সিস্টেম দ্বারা ঘোরানো হয়। প্রস্থানকারী বায়ুর তাপমাত্রার উন্নত নিয়ন্ত্রণের জন্য মোটরগুলি প্রায়শই ইনভার্টার গতি-নিয়ন্ত্রিত হয়। যদি কোনও তাপ বিনিময়ের প্রয়োজন না হয়, তবে মোটরটি পুরোপুরি বন্ধ করা যেতে পারে। যেহেতু তাপ সরাসরি বিনিময় মাধ্যমের মধ্য দিয়ে না গিয়ে নিষ্কাশিত বায়ুপ্রবাহ থেকে সরবরাহকারী বায়ুপ্রবাহে স্থানান্তরিত হয়, তাই মোট দক্ষতা সাধারণত অন্য যে কোনও বায়ুপথ তাপ পুনরুদ্ধার ব্যবস্থার চেয়ে বেশি হয়। একটি প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারের তুলনায় তাপ বিনিময় ম্যাট্রিক্সের অগভীর গভীরতার অর্থ হল যে যন্ত্রের মাধ্যমে চাপ হ্রাস সাধারণত তুলনায় কম হয়। সাধারণত, একটি তাপীয় চাকা মুখের বেগের জন্য নির্বাচন করা হবে এবং সমান বায়ু ভলিউম প্রবাহের হারের সাথে, 85 শতাংশের মোট "সংবেদনশীল" দক্ষতা আশা করা যেতে পারে। যদিও চাকা ঘোরানোর জন্য সামান্য শক্তির প্রয়োজন হয়, তবে মোটর শক্তি খরচ সাধারণত কম হয় এবং যন্ত্রের মৌসুমী দক্ষতার উপর খুব কম প্রভাব ফেলে। "সুপ্ত" তাপ পুনরুদ্ধারের ক্ষমতা 10-15% দ্বারা মোট কার্যকারিতা উন্নত করতে পারে। শক্তি স্থানান্তর প্রক্রিয়া সাধারণত যন্ত্র দ্বারা প্রদত্ত এয়ারস্ট্রিমগুলির মধ্যে তাপ স্থানান্তরকে "সেন্সিবল" বলা হয়, যা শক্তির বিনিময়, বা এনথালপি, যার ফলে মাধ্যমের তাপমাত্রায় পরিবর্তন হয় (এই ক্ষেত্রে বায়ু), তবে আর্দ্রতার পরিমাণের কোনও পরিবর্তন হয় না। যাইহোক, যদি প্রত্যাবর্তন বায়ু প্রবাহে আর্দ্রতা বা আপেক্ষিক আর্দ্রতার মাত্রা যন্ত্রে ঘনীভবন ঘটানোর জন্য যথেষ্ট বেশি হয়, তবে এর ফলে "সুপ্ত" তাপ মুক্তি পাবে এবং তাপ স্থানান্তর উপাদানটি জলের একটি ফিল্ম দিয়ে ঢেকে দেওয়া হবে। সুপ্ত তাপের অনুরূপ শোষণ সত্ত্বেও, যেহেতু কিছু জলের ফিল্ম বিপরীত বায়ু প্রবাহে বাষ্পীভূত হয়, জল তাপ বিনিময়কারী উপাদানের সীমানা স্তরের তাপ প্রতিরোধকে হ্রাস করবে এবং এইভাবে যন্ত্রের তাপ স্থানান্তর সহগকে উন্নত করবে এবং তাই দক্ষতা বৃদ্ধি করবে। এই ধরনের যন্ত্রগুলির শক্তি বিনিময়ের মধ্যে এখন সংবেদনশীল এবং সুপ্ত তাপ স্থানান্তর উভয়ই রয়েছে; তাপমাত্রার পরিবর্তনের পাশাপাশি, বায়ুপ্রবাহের আর্দ্রতার পরিমাণও পরিবর্তিত হয়। যাইহোক, ঘনীভবনের ফিল্ম যন্ত্রের মাধ্যমে চাপ হ্রাস সামান্য বৃদ্ধি করবে এবং ম্যাট্রিক্স উপাদানের ব্যবধানের উপর নির্ভর করে, এটি 30 শতাংশ পর্যন্ত প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করতে পারে। এটি ফ্যানের শক্তি খরচ বৃদ্ধি করবে এবং যন্ত্রের মৌসুমী দক্ষতা হ্রাস করবে। অ্যালুমিনিয়াম ম্যাট্রিক্সগুলি একটি প্রয়োগকৃত হাইগ্রোস্কোপিক আবরণের সাথেও পাওয়া যায় এবং এর ব্যবহার, বা ছিদ্রযুক্ত সিন্থেটিক ফাইবার ম্যাট্রিক্সের ব্যবহার, জলীয় বাষ্পের শোষণ এবং মুক্তির অনুমতি দেয়, আর্দ্রতার স্তরে যা সাধারণত ঘনীভবন এবং সুপ্ত তাপ স্থানান্তরের জন্য প্রয়োজনীয় তার চেয়ে অনেক কম। এর সুবিধা হল আরও বেশি তাপ স্থানান্তর দক্ষতা, তবে এর ফলে বায়ুপ্রবাহগুলি শুকিয়ে যায় বা আর্দ্র হয়ে যায়, যা সরবরাহকারী বায়ু দ্বারা পরিবেশন করা নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াটির জন্যও পছন্দসই হতে পারে। এই কারণে এই যন্ত্রগুলি সাধারণত এনথালপি হুইল নামেও পরিচিত। গ্যাস টারবাইনে ব্যবহার যানবাহন চালনার জন্য গ্যাস টারবাইনের প্রতি স্বয়ংচালিত শিল্পের আগ্রহের সময় (প্রায় 1965), ক্রিসলার একটি অনন্য ধরনের ঘূর্ণমান তাপ বিনিময়কারী আবিষ্কার করেছিলেন যা ঢেউখেলান ধাতু থেকে নির্মিত একটি ঘূর্ণমান ড্রাম নিয়ে গঠিত (চেহারায় ঢেউখেলান কার্ডবোর্ডের অনুরূপ)। এই ড্রামটি টারবাইন দ্বারা চালিত হ্রাস গিয়ার দ্বারা ক্রমাগত ঘোরানো হত। গরম নিষ্কাশন গ্যাসগুলি যন্ত্রের একটি অংশের মাধ্যমে পরিচালিত হত, যা তারপর প্রবর্তন বায়ু পরিচালনাকারী একটি অংশে ঘোরানো হত, যেখানে এই গ্রহণকারী বাতাসকে উত্তপ্ত করা হত। জ্বলন তাপের এই পুনরুদ্ধার টারবাইন ইঞ্জিনের দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। দুর্বল কম গতির টর্কের কারণে এই ইঞ্জিনটি একটি স্বয়ংচালিত প্রয়োগের জন্য অবাস্তব প্রমাণিত হয়েছিল। এমনকি এই ধরনের দক্ষ ইঞ্জিনেরও, সঠিক কার্যকারিতা প্রদানের জন্য যথেষ্ট বড় হলে, গড় জ্বালানী দক্ষতা কম হবে। শক্তিশালী দীর্ঘায়ু এবং বিভিন্ন ধরনের তরল জ্বালানি পোড়ানোর ক্ষমতার কারণে হাইব্রিড যানবাহনে বৈদ্যুতিক মোটরের সঙ্গে মিলিত হলে এই ধরনের ইঞ্জিন ভবিষ্যতে আকর্ষণীয় হতে পারে। ডেসিক্যান্ট চাকা একটি ডেসিক্যান্ট চাকা তাপীয় চাকার সাথে খুব মিল, তবে বায়ুপ্রবাহকে ডিহ্যুমিডিফাই বা "শুকানোর" একমাত্র উদ্দেশ্যে একটি আবরণ প্রয়োগ করা হয়। ডেসিক্যান্ট সাধারণত সিলিকা জেল হয়। চাকাটি ঘুরলে, ডেসিক্যান্টটি পর্যায়ক্রমে আগত বাতাসের মধ্য দিয়ে যায়, যেখানে আর্দ্রতা শোষিত হয় এবং একটি "পুনরুত্পাদনকারী" অঞ্চলের মধ্য দিয়ে যায়, যেখানে ডেসিক্যান্টটি শুকানো হয় এবং আর্দ্রতা বহিষ্কৃত হয়। চাকাটি ঘুরতে থাকে এবং অধিশোষক প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি করা হয়। পুনরুত্পাদন সাধারণত একটি গরম কয়েল ব্যবহার করে করা হয়, যেমন একটি জল বা বাষ্প কয়েল, বা একটি সরাসরি চালিত গ্যাস বার্নার। তাপীয় চাকা এবং ডেসিক্যান্ট চাকা প্রায়শই সিরিজ কনফিগারেশনে প্রয়োজনীয় ডিহ্যুমিডিফিকেশন সরবরাহ করার পাশাপাশি পুনর্জন্ম চক্র থেকে তাপ পুনরুদ্ধারের জন্য ব্যবহৃত হয়। অসুবিধাগুলি তাপীয় চাকাগুলি ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত নয় যেখানে সরবরাহ এবং নিষ্কাশন বায়ু প্রবাহের সম্পূর্ণ পৃথকীকরণ প্রয়োজন, কারণ তাপ এক্সচেঞ্জারের সীমানায় বায়ু প্রবাহের মধ্যে ইন্টারফেসে বায়ু বাইপাস করবে এবং যেখানে চাকাটি তার স্বাভাবিক ঘূর্ণনের সময় এক বায়ু প্রবাহ থেকে অন্য দিকে যায়। প্রথমটি ব্রাশ সিল দ্বারা হ্রাস করা হয়, এবং পরেরটি একটি ছোট পার্জ বিভাগ দ্বারা হ্রাস করা হয়, যা চাকাটির একটি ছোট অংশকে সাধারণত নিষ্কাশন বায়ু প্রবাহে ধাতুপট্টাবৃত করে গঠিত হয়। সুপ্ত তাপ স্থানান্তরের জন্য তন্তুযুক্ত পদার্থ বা হাইগ্রোস্কোপিক আবরণ দিয়ে তৈরি ম্যাট্রিসগুলি সাধারণ ধাতু বা প্লাস্টিকের পদার্থের তুলনায় "ফাউলিং" দ্বারা ক্ষতি এবং অবক্ষয়ের জন্য অনেক বেশি সংবেদনশীল এবং নোংরা হলে কার্যকরভাবে পরিষ্কার করা কঠিন বা অসম্ভব। চাকাটির নিষ্কাশন এবং তাজা বায়ু উভয় দিকেই বায়ুপ্রবাহকে সঠিকভাবে ফিল্টার করার জন্য যত্ন নিতে হবে। বাতাসের উভয় পাশে সংযুক্ত যে কোনও ময়লা অপরিবর্তনীয়ভাবে অন্য দিকের বায়ুপ্রবাহে স্থানান্তরিত হবে। অন্যান্য ধরনের এয়ার-টু-এয়ার হিট এক্সচেঞ্জার রান-অ্যারাউন্ড কয়েল রিকুপারেটর, বা ক্রস প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার হিট পাইপ আরও দেখুন এইচভিএসি এনার্জি রিকভারি ভেন্টিলেশন হিট রিকভারি ভেন্টিলেশন রিজেনারেটিভ হিট এক্সচেঞ্জার ঘূর্ণায়মান-প্লেট রিজেনারেটিভ এয়ার প্রিহিটার এয়ার হ্যান্ডলার থার্মাল কমফর্ট ইনডোর এয়ার কোয়ালিটি সিসিএসআই রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক অ্যাপোজি এনার্জি লাইব্রেরিতে এনথালপি চাকা কুইন্স ইউনিভার্সিটি এনার্জি রিকভারি হিট এক্সচেঞ্জার ইন্ডাস্ট্রিয়াল সরঞ্জামের লাইভ বিল্ডিং থেকে সান জোসে স্টেট ইউনিভার্সিটি এনথালপি হুইল ডেটা থেকে বিমানবন্দরে এনথালপি চাকা ব্যবহার নিয়ে অধ্যয়ন