Thermal wheel
تھرمل وہیل، جسے روٹری ہیٹ ایکسچینجر، یا روٹری ایئر ٹو ایئر اینتھالپی وہیل، انرجی ریکوری وہیل، یا ہیٹ ریکوری وہیل بھی کہا جاتا ہے، ایک قسم کا انرجی ریکوری ہیٹ ایکسچینجر ہے جو ایئر ہینڈلنگ یونٹس یا روف ٹاپ یونٹس کی سپلائی اور ایگزاسٹ ایئر اسٹریمز کے اندر یا صنعتی عمل کی ایگزاسٹ گیسوں میں، گرمی کی توانائی کو بازیافت کرنے کے لیے رکھا جاتا ہے۔ دیگر اقسام میں اینتھالپی پہیے اور ڈیسیکینٹ پہیے شامل ہیں۔ کولنگ کے لیے مخصوص تھرمل وہیل کو بعض اوقات کیوٹو وہیل کہا جاتا ہے۔ تھرمل وہیل گرمی جذب کرنے والے مواد کے ایک سرکلر ہنی کامب میٹرکس پر مشتمل ہوتا ہے، جو ہوا کو سنبھالنے کے نظام کی فراہمی اور اخراج ہوا کے دھاروں کے اندر آہستہ آہستہ گھوم جاتا ہے۔ جیسے ہی تھرمل وہیل گھومتا ہے، گردش کے ایک آدھے حصے میں اخراج ہوا کے دھارے سے حرارت حاصل کی جاتی ہے اور گردش کے دوسرے نصف حصے میں تازہ ہوا کے دھارے میں چھوڑی جاتی ہے۔ اس طرح اخراج ہوا کے دھارے سے فضلہ گرمی کی توانائی میٹرکس مواد میں اور پھر میٹرکس مواد سے تازہ ہوا کے دھارے میں منتقل کی جاتی ہے۔ اس سے سپلائی ہوا کے دھارے کے درجہ حرارت میں ہوا کے دھاروں کے درمیان درجہ حرارت کے فرق، یا "تھرمل گریڈینٹ" کے متناسب مقدار میں اضافہ ہوتا ہے اور یہ آلہ کی کارکردگی پر منحصر ہوتا ہے۔ گرمی کا تبادلہ سب سے زیادہ موثر ہوتا ہے جب ندیاں مخالف سمتوں میں بہتی ہیں، کیونکہ اس سے پہیے کی موٹائی میں درجہ حرارت کا موافق میلان پیدا ہوتا ہے۔ اصول الٹا کام کرتا ہے، اور "کولنگ" توانائی کو سپلائی ایئر اسٹریم میں بازیافت کیا جا سکتا ہے اگر مطلوبہ ہو اور درجہ حرارت کا فرق اجازت دیتا ہے۔ ہیٹ ایکسچینج میٹرکس ایلومینیم، پلاسٹک، یا مصنوعی فائبر ہو سکتا ہے۔ ہیٹ ایکسچینجر کو ایک چھوٹی برقی موٹر اور بیلٹ ڈرائیو سسٹم کے ذریعے گھمایا جاتا ہے۔ باہر نکلنے والے ہوا کے درجہ حرارت کے بہتر کنٹرول کے لیے موٹروں کو اکثر انورٹر سپیڈ کنٹرول کیا جاتا ہے۔ اگر ہیٹ ایکسچینج کی ضرورت نہ ہو تو موٹر کو مکمل طور پر روکا جا سکتا ہے۔ چونکہ حرارت کو ایکسچینج میڈیم سے براہ راست گزرے بغیر ایگزاسٹ ایئر اسٹریم سے سپلائی ایئر اسٹریم میں منتقل کیا جاتا ہے، اس لیے مجموعی استعداد عام طور پر کسی بھی دوسرے ایئر سائیڈ ہیٹ ریکوری سسٹم سے زیادہ ہوتی ہے۔ پلیٹ ہیٹ ایکسچینجر کے مقابلے میں ہیٹ ایکسچینج میٹرکس کی کم گہرائی کا مطلب ہے کہ ڈیوائس کے ذریعے دباؤ میں کمی عام طور پر اس کے مقابلے میں کم ہوتی ہے۔ عام طور پر، ایک تھرمل پہیے کا انتخاب چہرے کی رفتار کے درمیان کیا جائے گا، اور ہوا کے حجم کے بہاؤ کی مساوی شرحوں کے ساتھ، 85 فیصد کی مجموعی "سمجھدار" استعداد کی توقع کی جا سکتی ہے۔ اگرچہ پہیے کو گھمانے کے لیے توانائی کی ایک چھوٹی سی ضرورت ہوتی ہے، موٹر توانائی کی کھپت عام طور پر کم ہوتی ہے اور آلہ کی موسمی کارکردگی پر اس کا بہت کم اثر پڑتا ہے۔ "پوشیدہ" حرارت کو بازیافت کرنے کی صلاحیت 10-15% کے ذریعے مجموعی استعداد کار کو بہتر بنا سکتی ہے۔ توانائی کی منتقلی کا عمل عام طور پر آلہ کے ذریعہ فراہم کردہ ہوائی راستوں کے درمیان حرارت کی منتقلی کو "سینسیبل" کہا جاتا ہے، جو کہ توانائی کا تبادلہ، یا اینتھالپی ہے، جس کے نتیجے میں میڈیم (اس معاملے میں ہوا) کے درجہ حرارت میں تبدیلی آتی ہے، لیکن نمی کے مواد میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے۔ تاہم، اگر واپسی ہوا کے دھارے میں نمی یا رشتہ دار نمی کی سطح اتنی زیادہ ہے کہ ڈیوائس میں سنکشیپن ہو سکتا ہے، تو اس سے "پوشیدہ" گرمی خارج ہو جائے گی، اور گرمی کی منتقلی کا مواد پانی کی فلم سے ڈھک جائے گا۔ پوشیدہ حرارت کے اسی طرح جذب ہونے کے باوجود، جیسا کہ پانی کی کچھ فلم مخالف ہوا کے دھارے میں بخارات بن جاتی ہے، پانی ہیٹ ایکسچینجر مواد کی باؤنڈری پرت کی تھرمل مزاحمت کو کم کرے گا اور اس طرح آلہ کی حرارت کی منتقلی کے گتانک کو بہتر بنائے گا، اور اس وجہ سے کارکردگی میں اضافہ ہوگا۔ اس طرح کے آلات کی توانائی کا تبادلہ اب سمجھدار اور پوشیدہ گرمی کی منتقلی دونوں پر مشتمل ہے ؛ درجہ حرارت میں تبدیلی کے علاوہ، ہوا کے دھاروں کی نمی کے مواد میں بھی تبدیلی آتی ہے۔ تاہم، کنڈینسیشن کی فلم ڈیوائس کے ذریعے دباؤ میں کمی کو بھی قدرے بڑھا دے گی، اور میٹرکس مواد کے فاصلے پر منحصر ہے، اس سے مزاحمت میں 30 فیصد تک اضافہ ہو سکتا ہے۔ اس سے پنکھے کی توانائی کی کھپت میں اضافہ ہوگا اور آلہ کی موسمی کارکردگی میں کمی آئے گی۔ ایلومینیم میٹرکس ایک اطلاق شدہ ہائگروسکوپک کوٹنگ کے ساتھ بھی دستیاب ہیں، اور اس کا استعمال، یا سوراخ دار مصنوعی فائبر میٹرکس کا استعمال، نمی کی سطح پر پانی کے بخارات کو جذب کرنے اور چھوڑنے کی اجازت دیتا ہے، جو عام طور پر سنکشیپن اور پوشیدہ گرمی کی منتقلی کے لیے درکار ہوتا ہے۔ اس کا فائدہ گرمی کی منتقلی کی کارکردگی اور بھی زیادہ ہے، لیکن اس کے نتیجے میں ہوا کے دھاروں کو خشک یا نمی بھی ہوتی ہے، جو سپلائی ہوا کے ذریعہ پیش کیے جانے والے مخصوص عمل کے لیے بھی مطلوب ہو سکتا ہے۔ اس وجہ سے ان آلات کو عام طور پر اینتھالپی وہیل کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ گیس ٹربائنوں میں استعمال آٹوموٹو انڈسٹری کی گاڑی کے پروپلشن کے لیے گیس ٹربائنوں میں دلچسپی کے دوران (1965 کے آس پاس)، کرسلر نے ایک انوکھا قسم کا روٹری ہیٹ ایکسچینجر ایجاد کیا جس میں نالی دار دھات سے بنایا گیا روٹری ڈرم ہوتا ہے (ظاہری طور پر نالی دار گتے سے ملتا جلتا)۔ اس ڈھول کو ٹربائن کے ذریعے چلنے والے تخفیف گیئرز کے ذریعے مسلسل گھمایا جاتا تھا۔ گرم اخراج گیسوں کو آلہ کے ایک حصے کے ذریعے ہدایت دی جاتی تھی، جو پھر ایک ایسے حصے میں گھومتی تھی جو انڈکشن ہوا کو چلاتی تھی، جہاں اس انٹیک ہوا کو گرم کیا جاتا تھا۔ دہن کی گرمی کی اس بازیابی نے ٹربائن انجن کی کارکردگی میں نمایاں اضافہ کیا۔ یہ انجن اپنے ناقص کم رفتار ٹارک کی وجہ سے آٹوموٹو ایپلی کیشن کے لیے ناقابل عمل ثابت ہوا۔ یہاں تک کہ اس طرح کا ایک موثر انجن، اگر مناسب کارکردگی فراہم کرنے کے لیے کافی بڑا ہے، تو اس کی اوسط ایندھن کی کارکردگی کم ہوگی۔ اس طرح کا انجن مستقبل میں کسی وقت اپنی مضبوط لمبی عمر اور مختلف قسم کے مائع ایندھن کو جلانے کی صلاحیت کی وجہ سے ہائبرڈ گاڑی میں برقی موٹر کے ساتھ مل کر پرکشش ہو سکتا ہے۔ ڈیسیکینٹ وہیل ایک ڈیسیکینٹ وہیل تھرمل وہیل سے بہت ملتا جلتا ہے، لیکن ہوا کے بہاؤ کو ڈی ہیومیڈیفائنگ، یا "خشک کرنے" کے واحد مقصد کے لیے لگائی گئی کوٹنگ کے ساتھ۔ خشک کرنے والا عام طور پر سلیکا جیل ہوتا ہے۔ جیسے ہی پہیہ مڑتا ہے، ڈیسیکینٹ باری باری آنے والی ہوا سے گزرتا ہے، جہاں نمی جذب ہوتی ہے، اور "دوبارہ پیدا ہونے والے" زون سے گزرتا ہے، جہاں ڈیسیکینٹ خشک ہوتا ہے اور نمی خارج ہوتی ہے۔ پہیہ گھومتا رہتا ہے، اور جذب کرنے کا عمل دہرایا جاتا ہے۔ بحالی عام طور پر حرارتی کنڈلی، جیسے پانی یا بھاپ کنڈلی، یا براہ راست چلنے والے گیس برنر کے استعمال سے کی جاتی ہے۔ تھرمل پہیے اور ڈیسیکینٹ پہیے اکثر سیریز کی ترتیب میں استعمال ہوتے ہیں تاکہ مطلوبہ ڈی ہیومیڈیفیکیشن فراہم کرنے کے ساتھ ساتھ تخلیق نو کے چکر سے گرمی کی بازیابی کی جا سکے۔ نقصانات تھرمل پہیے استعمال کے لیے موزوں نہیں ہیں جہاں سپلائی اور اخراج ہوا کے دھاروں کی مکمل علیحدگی کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ ہوا ہیٹ ایکسچینجر کی حد پر ہوا کے دھاروں کے درمیان انٹرفیس پر بائی پاس کرے گی، اور اس مقام پر جہاں پہیہ ایک ہوا کے دھارے سے دوسرے پر گزرتا ہے۔ سابقہ کو برش کی مہروں سے کم کیا جاتا ہے، اور مؤخر الذکر کو ایک چھوٹے سے صاف کرنے والے حصے سے کم کیا جاتا ہے، جو پہیے کے ایک چھوٹے سے حصے کو چڑھا کر بنایا جاتا ہے، عام طور پر اخراج ہوا کے بہاؤ میں۔ ریشے دار مواد سے بنے میٹرکس، یا ہائگروسکوپک کوٹنگز کے ساتھ، پوشیدہ گرمی کی منتقلی کے لیے، سادہ دھات یا پلاسٹک کے مواد کے مقابلے "فاؤلنگ" سے ہونے والے نقصان اور انحطاط کے لیے کہیں زیادہ حساس ہوتے ہیں، اور گندا ہونے پر مؤثر طریقے سے صاف کرنا مشکل یا ناممکن ہوتا ہے۔ پہیے کے اخراج اور تازہ ہوا دونوں طرف ہوا کے دھاروں کو مناسب طریقے سے فلٹر کرنے کا خیال رکھنا چاہیے۔ ہوا کے دونوں طرف منسلک کوئی بھی گندگی ہمیشہ دوسری طرف کے ہوا کے دھارے میں منتقل کی جائے گی۔ ایئر ٹو ایئر ہیٹ ایکسچینجرز کی دیگر اقسام رن اراؤنڈ کوئل ریکوپریٹر، یا کراس پلیٹ ہیٹ ایکسچینجر ہیٹ پائپ یہ بھی دیکھیں ایچ وی اے سی انرجی ریکوری وینٹیلیشن ہیٹ ریکوری وینٹیلیشن ریجینریٹو ہیٹ ایکسچینجر گھومنے والی پلیٹ ریجینریٹو ایئر پری ہیٹر ایئر ہینڈلر تھرمل کمفرٹ انڈور ایئر کوالٹی سی سی ایس آئی حوالہ جات بیرونی لنکس اپجی انرجی لائبریری میں اینتھالپی پہیے ہوائی اڈوں پر اینتھالپی پہیوں کے استعمال پر سان جوس اسٹیٹ یونیورسٹی سے مطالعہ کوئینز یونیورسٹی انرجی ریکوری ہیٹ ایکسچینجرز انڈسٹریل آلات کی لائیو بلڈنگ سے اینتھالپی وہیل ڈیٹا