ଦୁଇ-ସ୍ତରୀୟ କମ୍ପ୍ରେସର ରେଫ୍ରିଜରେସନ୍ ଚକ୍ର ସାଧାରଣତଃ ଦୁଇଟି କମ୍ପ୍ରେସର ବ୍ୟବହାର କରେ, ଯଥା ଗୋଟିଏ ନିମ୍ନ-ଚାପ କମ୍ପ୍ରେସର ଏବଂ ଗୋଟିଏ ଉଚ୍ଚ-ଚାପ କମ୍ପ୍ରେସର।
୧.୧ ବାଷ୍ପୀଭବନ ଚାପରୁ ଘନୀଭୂତ ଚାପକୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଉଥିବା ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ଗ୍ୟାସର ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ୨ଟି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇଛି।
ପ୍ରଥମ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: ପ୍ରଥମେ ନିମ୍ନ-ଚାପ ପର୍ଯ୍ୟାୟ କମ୍ପ୍ରେସର ଦ୍ୱାରା ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଚାପକୁ ସଙ୍କୁଚିତ:
ଦ୍ୱିତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଚାପରେ ଥିବା ଗ୍ୟାସକୁ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଶୀତଳୀକରଣ ପରେ ଉଚ୍ଚ-ଚାପ କମ୍ପ୍ରେସର ଦ୍ୱାରା ଘନୀଭୂତ ଚାପରେ ଆହୁରି ସଙ୍କୁଚିତ କରାଯାଏ, ଏବଂ ପାରସ୍ପରିକ ଚକ୍ର ଏକ ଶୀତଳୀକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମାପ୍ତ କରେ।
କମ୍ ତାପମାତ୍ରା ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ସମୟରେ, ଦୁଇ-ସ୍ତରୀୟ ସଙ୍କୋଚନ ରେଫ୍ରିଜରେସନ ଚକ୍ରର ଇଣ୍ଟରକୁଲର ଉଚ୍ଚ-ଚାପ ଷ୍ଟେଜ କମ୍ପ୍ରେସରରେ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟର ପ୍ରବେଶ ତାପମାତ୍ରାକୁ ହ୍ରାସ କରେ, ଏବଂ ସମାନ କମ୍ପ୍ରେସରର ଡିସଚାର୍ଜ ତାପମାତ୍ରାକୁ ମଧ୍ୟ ହ୍ରାସ କରେ।
ଯେହେତୁ ଦୁଇ-ସ୍ତରୀୟ ସଙ୍କୋଚନ ରେଫ୍ରିଜରେସନ ଚକ୍ର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ରେଫ୍ରିଜରେସନ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଦୁଇଟି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବିଭକ୍ତ କରେ, ପ୍ରତ୍ୟେକ ପର୍ଯ୍ୟାୟର ସଙ୍କୋଚନ ଅନୁପାତ ଏକକ-ସ୍ତରୀୟ ସଙ୍କୋଚନ ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ କମ୍ ହେବ, ଯାହା ଉପକରଣ ଶକ୍ତି ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ହ୍ରାସ କରିବ ଏବଂ ରେଫ୍ରିଜରେସନ ଚକ୍ରର ଦକ୍ଷତାକୁ ବହୁ ପରିମାଣରେ ଉନ୍ନତ କରିବ। ଦୁଇ-ସ୍ତରୀୟ ସଙ୍କୋଚନ ରେଫ୍ରିଜରେସନ ଚକ୍ରକୁ ବିଭିନ୍ନ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଶୀତଳୀକରଣ ପଦ୍ଧତି ଅନୁସାରେ ଏକ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଶୀତଳୀକରଣ ଚକ୍ର ଏବଂ ଏକ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଅସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଶୀତଳୀକରଣ ଚକ୍ରରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇଛି; ଯଦି ଏହା ଥ୍ରୋଟଲିଂ ପଦ୍ଧତି ଉପରେ ଆଧାରିତ, ତେବେ ଏହାକୁ ପ୍ରଥମ-ସ୍ତରୀୟ ଥ୍ରୋଟଲିଂ ଚକ୍ର ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ-ସ୍ତରୀୟ ଥ୍ରୋଟଲିଂ ଚକ୍ରରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ।
୧.୨ ଦୁଇ-ସ୍ତରୀୟ ସଙ୍କୋଚନ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ପ୍ରକାର
ଅଧିକାଂଶ ଦୁଇ-ସ୍ତରୀୟ ସଙ୍କୋଚନ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ସିଷ୍ଟମ ମଧ୍ୟମ ଏବଂ ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରାରେ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ବାଛନ୍ତି। ପରୀକ୍ଷଣ ଗବେଷଣାରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ R448A ଏବଂ R455a ଶକ୍ତି ଦକ୍ଷତା ଦୃଷ୍ଟିରୁ R404A ପାଇଁ ଭଲ ବିକଳ୍ପ। ହାଇଡ୍ରୋଫ୍ଲୋରୋକାର୍ବନର ବିକଳ୍ପ ତୁଳନାରେ, CO2, ଏକ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତରଳ ଭାବରେ, ହାଇଡ୍ରୋଫ୍ଲୋରୋକାର୍ବନ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ପାଇଁ ଏକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ବିକଳ୍ପ ଏବଂ ଏହାର ଭଲ ପରିବେଶଗତ ଗୁଣ ରହିଛି।
କିନ୍ତୁ R134a କୁ CO2 ସହିତ ବଦଳାଇଲେ ସିଷ୍ଟମର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଖରାପ ହେବ, ବିଶେଷକରି ଉଚ୍ଚ ପାରିପାର୍ଶ୍ୱିକ ତାପମାତ୍ରାରେ, CO2 ସିଷ୍ଟମର ଚାପ ବହୁତ ଅଧିକ ଥାଏ ଏବଂ ମୁଖ୍ୟ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ବିଶେଷ ଚିକିତ୍ସା ଆବଶ୍ୟକ କରେ, ବିଶେଷକରି କମ୍ପ୍ରେସର।
୧.୩ ଦୁଇ-ସ୍ତରୀୟ ସଙ୍କୋଚନ ରେଫ୍ରିଜରେସନ ଉପରେ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ଗବେଷଣା
ବର୍ତ୍ତମାନ, ଦୁଇ-ସ୍ତରୀୟ ସଙ୍କୋଚନ ରେଫ୍ରିଜରେସନ ଚକ୍ର ପ୍ରଣାଳୀର ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ଗବେଷଣା ଫଳାଫଳ ମୁଖ୍ୟତଃ ନିମ୍ନଲିଖିତ:
(୧) ଇଣ୍ଟରକୁଲରରେ ଟ୍ୟୁବ୍ ଧାଡି ସଂଖ୍ୟା ବୃଦ୍ଧି କରିବା ସହିତ, ଏୟାର କୁଲରରେ ଟ୍ୟୁବ୍ ଧାଡି ସଂଖ୍ୟା ହ୍ରାସ କରିବା ଦ୍ଵାରା ଇଣ୍ଟରକୁଲରର ତାପ ବିନିମୟ କ୍ଷେତ୍ର ବୃଦ୍ଧି ପାଇପାରିବ ଏବଂ ଏୟାର କୁଲରରେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଟ୍ୟୁବ୍ ଧାଡି ଯୋଗୁଁ ହେଉଥିବା ବାୟୁ ପ୍ରବାହକୁ ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ। ଏହାର ପ୍ରବେଶକୁ ଫେରିବା ପରେ, ଉପରୋକ୍ତ ଉନ୍ନତି ମାଧ୍ୟମରେ, ଇଣ୍ଟରକୁଲରର ପ୍ରବେଶ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରାୟ 2°C ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ, ଏବଂ ସେହି ସମୟରେ, ଏୟାର କୁଲରର ଶୀତଳ ପ୍ରଭାବ ନିଶ୍ଚିତ କରାଯାଇପାରିବ।
(୨) ନିମ୍ନ-ଚାପ କମ୍ପ୍ରେସରର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସ୍ଥିର ରଖନ୍ତୁ, ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଚାପ କମ୍ପ୍ରେସରର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ପରିବର୍ତ୍ତନ କରନ୍ତୁ, ଏହାଦ୍ୱାରା ଉଚ୍ଚ-ଚାପ କମ୍ପ୍ରେସରର ଗ୍ୟାସ୍ ବିତରଣ ପରିମାଣର ଅନୁପାତ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଯେତେବେଳେ ବାଷ୍ପୀଭବନ ତାପମାତ୍ରା -20°C ରେ ସ୍ଥିର ରହିଥାଏ, ସର୍ବାଧିକ COP 3.374 ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ ସର୍ବାଧିକ COP ସହିତ ସମାନ ଗ୍ୟାସ୍ ବିତରଣ ଅନୁପାତ 1.819 ହୋଇଥାଏ।
(3) ଅନେକ ସାଧାରଣ CO2 ଟ୍ରାନ୍ସକ୍ରିଟିକାଲ୍ ଦୁଇ-ସ୍ତରୀୟ ସଙ୍କୋଚନ ରେଫ୍ରିଜରେସନ୍ ସିଷ୍ଟମକୁ ତୁଳନା କରି, ଏହା ନିଷ୍କର୍ଷିତ ହୁଏ ଯେ ଗ୍ୟାସ୍ କୁଲରର ଆଉଟଲେଟ୍ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ନିମ୍ନ-ଚାପ ଷ୍ଟେଜ୍ କମ୍ପ୍ରେସରର ଦକ୍ଷତା ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଚାପରେ ଚକ୍ର ଉପରେ ଏକ ବଡ଼ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ, ତେଣୁ ଯଦି ଆପଣ ସିଷ୍ଟମ୍ ଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାକୁ ଚାହାଁନ୍ତି, ତେବେ ଗ୍ୟାସ୍ କୁଲରର ଆଉଟଲେଟ୍ ତାପମାତ୍ରାକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତା ସହିତ ଏକ ନିମ୍ନ-ଚାପ ଷ୍ଟେଜ୍ କମ୍ପ୍ରେସର ଚୟନ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ମାର୍ଚ୍ଚ-୨୨-୨୦୨୩