ইনফিনিয়ন উচ্চক্ষমতা সম্পন্ন স্টার্লিং রেফ্রিজারেটরের মাধ্যমে ক্রায়োজেনিক কুলিং উন্নত করছে

কম তাপমাত্রার রেফ্রিজারেশনের চাহিদা বাড়ার সাথে সাথে, বিশেষ করে এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে যেখানে বাজারের সীমাবদ্ধতা এবং ব্যবহারকারীর প্রয়োজনীয়তাগুলি ঐতিহ্যবাহী কুলিং সিস্টেম থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা, সেখানে উচ্চ-কার্যকারিতা, দক্ষ রেফ্রিজারেশন সমাধান তৈরি করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। Infinia Technology Corporation (ITC) এই উদীয়মান বাজারের চাহিদা মেটাতে ডিজাইন করা একটি উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন, একক-পর্যায়ের স্টার্লিং চক্র ক্রায়োকুলার তৈরি করছে।

ক্রায়োকুলারটি শুরু থেকেই একটি অত্যন্ত মডুলার ডিজাইন ধারণা ব্যবহার করে, যা মূল উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন লিনিয়ার ড্রাইভ সিস্টেমে বড় ধরনের পরিবর্তন ছাড়াই বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের সাথে মানিয়ে নিতে সক্ষম করে। ইউনিটটি অপারেটিং অবস্থার উপর নির্ভর করে 8 কিলোওয়াট পর্যন্ত বৈদ্যুতিক ইনপুট পাওয়ার ব্যবহার করতে পারে, যার মাত্রা হল 1000 মিমি দৈর্ঘ্য, 530 মিমি উচ্চতা (ইনসুলেশন ছাড়া), 300 মিমি গভীরতা এবং মোট 160 কেজি ভর (পাওয়ার সাপ্লাই/কন্ট্রোলার বাদে)।

সিস্টেমটিতে দুটি বিপরীতমুখী লিনিয়ার ড্রাইভ প্রেসার ওয়েভ জেনারেটর রয়েছে যা কার্যকরভাবে সমস্ত ড্রাইভ মোটরের কম্পন বাতিল করে দেয়। পিস্টন মুভমেন্ট থেকে নেট অবশিষ্ট কম্পন নগণ্য থাকে। ITC ক্রায়োকুলারটিকে 77K-এ 650 W নেট কুলিং ক্ষমতা সহ রেট করে, যেখানে 5800 W বৈদ্যুতিক ইনপুট প্রয়োজন, যদিও এটি একটি বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে কাজ করে। ইউএস নেভির জন্য সরবরাহ করা বর্তমান মডেলটি 50K-এ 300 W কুলিং সরবরাহ করে।

মডুলার কোল্ড-এন্ড অ্যাসেম্বলি—যার মধ্যে রয়েছে পিস্টন অ্যাসেম্বলি, হিট রিজেক্টর, রিজেনারেটর এবং কোল্ড হেড হিট এক্সচেঞ্জার—নির্দিষ্ট কার্যকরী প্রয়োজনীয়তাগুলির জন্য অপটিমাইজ করা হয়েছে। ITC-এর সিস্টেমটি ভৌত আকার, কর্মক্ষমতা এবং অপারেটিং বৈশিষ্ট্যের দিক থেকে অন্যান্য বৃহৎ-ক্ষমতা সম্পন্ন ক্রায়োকুলার থেকে আলাদা। কোম্পানিটি গেডিয়ন অ্যাসোসিয়েটস-এর SAGE স্টার্লিং চক্র সিমুলেশন মডেল ব্যবহার করে, যা প্রকৃত হার্ডওয়্যার পরীক্ষার ফলাফলের সাথে চমৎকার সম্পর্ক দেখায়।

ITC-এর প্রেসার ওয়েভ জেনারেটর মডিউলটি পরিধান কমানোর জন্য গ্যাস গ্যাপ সিলিং প্রদানের জন্য পরীক্ষিত ফ্লেক্সার বিয়ারিং অন্তর্ভুক্ত করে। ফলস্বরূপ কমপ্যাক্ট অ্যাসেম্বলিটি তার 8 কিলোওয়াট বৈদ্যুতিক ইনপুট ক্ষমতার তুলনায় >87% পাওয়ার রূপান্তর দক্ষতা (স্টার্লিং চক্র পিস্টন PV পাওয়ার/ড্রাইভ মোটর বৈদ্যুতিক পাওয়ার) অর্জন করে।

বিশেষ করে 60-110K তাপমাত্রা পরিসরের জন্য, স্টার্লিং চক্র কনফিগারেশন পালস টিউব বিকল্পগুলির চেয়ে 20-50% কর্মক্ষমতা সুবিধা প্রদর্শন করে। এই সুবিধাগুলি উচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রায় (175K এবং তার উপরে) উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। স্টার্লিং সিস্টেমে অতিরিক্ত চলমান যন্ত্রাংশ সম্পর্কে নির্ভরযোগ্যতার উদ্বেগগুলি ITC-এর ফ্লেক্সার বিয়ারিং ডিজাইনগুলির সাথে ব্যাপক অভিজ্ঞতার দ্বারা প্রশমিত হয় যা 100,000 ঘন্টার বেশি অবিচ্ছিন্ন অপারেশন প্রদর্শন করেছে।

ক্রায়োকুলারের বর্জ্য তাপ প্রত্যাখ্যান ব্যবস্থা একটি গুরুত্বপূর্ণ নকশা বিবেচনা, বিশেষ করে পরীক্ষাগার থেকে ফিল্ডের পরিস্থিতিতে পরিবর্তনের সময়। উন্নত কুল্যান্ট তাপমাত্রা থেকে কর্মক্ষমতার প্রভাবের জন্য সম্পূর্ণ তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের সতর্ক অপটিমাইজেশন প্রয়োজন, যার মধ্যে রয়েছে স্টার্লিং চক্র রিজেক্টর হিট এক্সচেঞ্জার, এয়ার-সাইড হিট এক্সচেঞ্জার, কুল্যান্ট সার্কুলেশন পাম্প এবং কুলিং ফ্যান।

সিস্টেমের মডুলার আর্কিটেকচার বর্তমানে বিকাশের অধীনে একাধিক কনফিগারেশন বিকল্প সক্ষম করে:

• 20-30K সুপারকন্ডাক্টিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য দুটি-পর্যায়ের ব্যবস্থা
• বড় পিস্টন অ্যাসেম্বলির সাথে উন্নত ভারসাম্যের জন্য ডুয়াল কোল্ড হেড কনফিগারেশন
• বৃদ্ধি করা কুলিং ক্ষমতার জন্য কোয়াড-ড্রাইভ মডিউল (চারটি প্রেসার ওয়েভ জেনারেটর)

চলমান লিনিয়ার মোটর উন্নয়ন প্রতি কিলোওয়াট খরচ বজায় রেখে বা হ্রাস করে, প্রতি মডিউলে বর্তমান ড্রাইভ ক্ষমতা 4 কিলোওয়াট থেকে 8 কিলোওয়াটে দ্বিগুণ করার লক্ষ্য রাখে, যা 30 কিলোওয়াটের বেশি ইনপুট পাওয়ার সহ ভবিষ্যতের সিস্টেমগুলিকে সক্ষম করবে।