এই শিখনফল অর্জনের মাধ্যমে আমরা ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন পদ্ধতি এবং এর যাবতীয় যন্ত্রাংশ সম্পর্কে জানৰ ।

রেফ্রিজারেশন পদ্ধতিতে ইনভার্টার প্রযুক্তি একটি চমৎকার উদ্ভাবন। প্রতি বছর ইনভার্টার প্রযুক্তির নতুন নতুন সংস্করণ বাজারে আসলেও বেসিক প্রযুক্তি মূলত একই। ইনভার্টার এসিতে একটি ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ যা কম্প্রেসর ও ফ্যান মোটরের স্পীড নিয়ন্ত্রনের জন্য একটি ইনভার্টার সার্কিট সন্নিবেসিত থাকে।

এই ড্রাইভটি সরবরাহকৃত অল্টারনেটিং কারেন্টকে ডাইরেক্ট কারেন্টে পরিবর্তন করে। তারপর ইলেকট্রিক্যাল ইনভার্টার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পরিবর্তনশীল অর্থাৎ কাংখিত ফ্রিকোয়েন্সির বিদ্যুৎ তৈরি করে। এতে একটি মাইক্রো কন্ট্রোলার বিভিন্ন সেন্সরের মাধ্যমে পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রা, চাপ সংগ্রহ করে সে অনুযায়ী কম্প্রেসর ও ফ্যান মোটরের স্প্রিড সমন্বয় করে। ইনভার্টার এবং কম্প্রেসরের বিশেষ এ্যাডভান্সড প্রযুক্তির জন্য এ ধরণের ইউনিটটি শব্দ যুক্ত, সাশ্রয়ী পরিচালনা ব্যয় ও বারবার অন-অফ না করে নিরবিচ্ছিন্নভাবে পরিচালিত হয়।

মূলকথা হল, ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন যুক্ত এসি একবার চালু করলে বার বার বন্ধ না হয়ে প্রয়োজন মত এসির কুলিং নিয়ন্ত্রণ করে ঘরের আবহাওয়া ও তাপমাত্রার সাথে মিল করে কুলিং সিস্টেম চালু রাখে এবং এসিতে থাকা সেন্সরের সাহায্যে প্রয়োজন অনুযারী কম্প্রেসরের স্প্রিড কমার বাড়ার। ইনভার্টার এসি চালু করার পর দ্রুত কুলিং করে ঘর ঠাণ্ডা হয়ে গেলে কম্প্রেসর ও ফ্যান মোটরের গতি ধীর হয়ে যায়। ফলে বিদ্যুৎ খরচ কম হয়।

ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন সিস্টেমের সুবিধা ও অসুবিধা

ইনভার্টার প্রযুক্তির সুবিধা : নন ইনভার্টারের তুলনায় ইনভার্টার টাইপ রেফ্রিজারেশন প্রযুক্তি পরিবেশ ৰান্ধব। অল্প বিদ্যুৎ খরচ করে বলে বিদ্যুৎ খরচ অনেক কম হয়ে থাকে। স্টার্টিং কারেন্ট অনেক কম থাকে। এই এসির শব্দ খুবই কম এমনকি একেবারেই নিঃশব্দ। লোডের তারতম্য হলেও দ্রুত ঠাণ্ডা করতে সক্ষম। গঠন ও প্রযুক্তিগত কারণে সাধারণ ইউনিটের চেয়ে দীর্ঘস্থায়ী হয় এবং ত্রুটি কম হয়। এটি সোলার প্যানেলের সাহায্যেও চালানো সম্ভব। আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল এই সিস্টেমের সাথে ইন্টারনেট সংযোগ করা যায় যার ফলে নির্দিষ্ট সফ্টওয়্যারের মাধ্যমে সিস্টেমের অবস্থা ও ত্রুটি নির্ণয় করা যায় ।

ইনভার্টার প্রযুক্তির অসুবিধা: ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন ইউনিটের দাম নন ইনভার্টারের তুলনায় বেশি হয়ে থাকে। ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন ইউনিটের মেরামত ও রক্ষণাবেক্ষণের খরচ তুলনামূকভাবে বেশি হয়। এতে মেরামত ও রক্ষণাবেক্ষণে উচ্চ দক্ষতা সম্পন্ন টেকনিশিয়ানের প্রয়োজন হয়।

ইনভার্টার রেফ্রিকারেশন সিস্টেমের ব্যবহার

রেফ্রিজারেশন সিস্টেমের সবক্ষেত্রেই ইনভার্টার প্রযুক্তির ব্যবহার সম্ভব । বর্তমানে ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন পদ্ধতি এয়ার কন্ডিশনারের ক্ষেত্রে ব্যপকভাবে ব্যবহার করা হচ্ছে। প্রতিযোগীতা মূলক বাজারে রেফ্রিজারেশন কোম্পানিগুলি নিজেদের অবস্থান আরও সুদৃঢ় করার জন্য নতুন নতুন সুবিধা সম্বলিত বিভিন্ন ধরণের ইনভার্টার এয়ার কন্ডিশনার বাজারে আনছে। কিছু কিছু কোম্পানি রেফ্রিজারেটরেও এই প্রযুক্তি ব্যবহার করছে।

ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন পদ্ধতিতে ভেপার কম্প্রেশন হিমায়ন চক্র ব্যবহৃত হয়। ভেপার কম্প্রেশন হিমায়ন পদ্ধতির প্রধান অংশগুলো হলো কম্প্রেসর, কন্ডেন্সার, রেফ্রিজারেন্ট কন্ট্রোল ডিভাইস এবং ইভাপোরেটর। এছাড়াও হিমায়ন যন্ত্র সুষ্ঠুভাবে চালনা, রক্ষণাবেক্ষণ ও তাপীয় দক্ষতা বৃদ্ধির জন্য কয়েকটি সাহায্যকারী হিসেবে ড্রায়ার, হিট এক্সচেঞ্জার, অ্যাকুমুলেটর, রিসিভার (Reciver) প্রভৃতি উপাংশ (Accessories) ব্যবহার করা হয়। চিত্র ৪.১৮এ একটি জেলার কম্প্রেশন হিমায়ন পদ্ধতি দেখানো হয়েছে।

কম্প্রেসর (Compressor ) 

হিমায়ন ইউনিট অর্থাৎ কম্প্রেসর প্রাইম মুভার দিয়ে পরিচালিত হয়ে চালু (Start) করার পর কম্প্রেসর ইভাপোরেটর হতে নিম্নচাপের বাপ্পীর হিমায়ককে শোষন পূর্বক সংকোচন করে উচ্চ চাপে (High Pressure) কন্ডেন্সারে প্রেরণ করে। অর্থাৎ, কম্প্রেসরের সাকশন স্ট্রোকের সময় সাকশন লাইন দিয়ে ইভাপোরেটর হতে নিচু ভাপমাত্রার হিমায়ক শোষণ করে। কম্প্রেসরের বিপরীত স্ট্রোকে বা ডিসচার্জ স্ট্রোকে (Discharge Stroke) ঐ ৰাম্পিয় হিমায়ককে সংকোচন করে চাপ ও তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে ডিসচার্জ লাইনের মাধ্যমে কন্ডেন্সারে প্রেরণ করে।

কন্ডেন্সার (Condenser) 

কন্ডেন্সর থেকে আগত উচ্চ চাপ ও তাপীয় বাষ্পীয় হিমায়কের সুপ্ত ভাগ অপসারণ করে কন্ডেন্সারে বাষ্পীয় রেফ্রিজারেন্টকে ভরলে পরিণত করা হয়। কন্ডেন্সার থেকে তাপ অপসারণ করার জন্য ক্ষেত্রবিশেষে প্রাকৃতিক ৰাতাস, ফ্যান অথবা পানি ব্যবহার করা হয় ।

রেফ্রিজারেন্ট কন্ট্রোল ডিভাইস (Refrigerant Control Device) 

উচ্চ চাপে তরলের প্রবাহ, রেফ্রিজারেন্ট কন্ট্রোল ডিভাইস এর মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ করা হয় এবং ভরল হিমায়ক নিয়ন্ত্রিতভাবে নিম্নচাপে ইভাপোরেটরে যায়। ইনভার্টার সিস্টেমে সাধারণত ইলেকট্রনিক কন্ট্রোল এক্সপানশন ভাভই বেশি ব্যবহৃত হয়। কিছু কিছু ইউনিটে থার্মোস্ট্যাটিক এক্সপানশন ভালভ ব্যবহৃত হয়।

ইভাপোরেটর (Evaporator) 

রেফ্রিজারেন্ট কন্ট্রোল ডিভাইস থেকে আগত তরল রেফ্রিজারেন্ট ইভাপোরেটরে বাস্পীভূত হওয়ার সময় আশেপাশের এলাকা হতে প্রচুর সুপ্ততাপ গ্রহণ করে, ফলে এলাকাটি যথেষ্ট ঠাণ্ডা হয়। 

তারপর ইভাপোরেটর কয়েল হতে নিম্নচাপের বাষ্পীভূত হিমায়ক আবার কম্প্রেসরে ফিরে আসে এবং পরবর্তী চক্র বা সাইকেল শুরু হয়। এভাৰে হিমায়ন চক্র বারবার চলতে থাকে।

শ্রেণির তাত্ত্বিক কাজ ১ 

নিচের ছবিটি লক্ষ্য করি এবং হবে বিভিন্ন অংশের নাম লিখ।

ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন সিস্টেমের ক্ষেত্রে ইলেকটিক্যাল সার্কিট নন ইনভার্টার এসির ইলেকট্রিক্যাল সার্কিট থেকে ভিন্ন, কারণ এই সার্কিটটি সম্পুর্ণই ইলেকট্রনিক মাইক্রো প্রসেসর বোর্ড দিয়ে নিয়ন্ত্রিত। মাইক্রো প্রসেসর বোর্ডের প্রধান অংশই হল মাইক্রো প্রসেসর বা কন্ট্রোলার, যা ব্যবহারের ফলে এয়ার কন্ডিশনারের নিয়ন্ত্রন ব্যবস্থায় অনেক সুবিধা অন্তর্ভুক্ত হয়েছে। মাইক্রো কন্ট্রোলার যুক্ত ইউনিট ব্যবহারকারীর কাছে অনেক বেশি আরামদায়ক অনুভূতির সৃষ্টি হয়।

মাইক্রো কন্ট্রোলারের গঠন 

মাইক্রো কন্ট্রোলারের দু'টি অংশ প্রথমটি হার্ড ওয়ার যা দৃশ্যমান, অপরটি সফট ওরার যা অদৃশ্য। বোর্ডে কম্পিউটার সংযোগ করে প্রসেসরে অপারেটিং প্রোগ্রাম প্রদান করা হয়। কিছু কিছু বোর্ডের সাথে প্রোগ্রামিং এর জন্য এলসিডি (Liquid Crystan Display) সংযুক্ত থাকতে পারে।

মাইক্রো কন্ট্রোলারের সংক্ষিপ্ত কার্যাবলী 

ইনভার্টার সিস্টেমের কম্প্রেসর বন্ধ হয় না। কম্প্রেসরের রোটেশন ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভর করে লোডের ভিত্তিতে। এসির সেটিং টেম্পারেচার খুবই সামান্য পরিবর্তন হয়। বেশিরভাগ সময় তাপমাত্রা স্থির থাকে। বিভিন্ন ইনপুট তথ্য সমন্বয় করে মাইক্রো কন্ট্রোলার আরামদায়ক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে পাশাপাশি মৃত সেটিং, ইকোনোমিক মুড, ব্লোয়ার ও কুলিং ফ্যান স্পীড, টাইমার, এরার সুইং ইত্যাদি নিয়ন্ত্রণ করে এসিকে ব্যবহারবান্ধব করে।

নীচে ইনভার্টার এসির মাইক্রো কন্ট্রোলার যুক্ত ইনডোর এবং আউটডোর ইউনিটের ইলেকট্রিক্যাল সার্কিট দেখান হল ।

• ফিস্টার সেকশন
• পাওয়ার ফেক্টর কারেকশন সেকশন
• ইনভার্টার সেকশন

ফিল্টার সেকশন 

ফিল্টার সেকশন ইনপুট অল্টারনেটিং কারেন্ট কে ডাইরেক্ট কারেন্টে পরিনত করে। গাওয়ার ফেক্টর সেকশন সাপ্লাই কারেন্টের পাওয়ার ফেক্টরের মান উন্নীত করে যা লোডের কারেন্ট খরচ কমিয়ে আনে। ইনভার্টার সেকশন আবার ডাইরেক্ট কারেন্টকে অল্টারনেটিং কারেন্টে পরিণত করে। বিশেষ ধরণের ব্রাশলেস ডিসি মোটর কম্প্রেসরকে পরিচালিত করে রেফ্রিজারেন্টকে সংকোচিত করে কন্ডেন্সারে প্রেরণ করে।

পাওয়ার ফ্যাক্টর কারেকশন 

সেকশন ফ্রিকোয়েন্সি ইনভার্টার এ্যাপলায়েন্সে পাওয়ার ফ্যাক্টর কারেকশন অংশ অন্তর্ভুক্ত রাখতেই হয়। সাধারণত ইন্ডাক্টর, ট্রানজিস্টর ও ডায়োড ইত্যাদি নিয়ে পাওয়ার ফ্যাক্টর নেকশন গঠিত। ভাল পাওয়ার কনভার্টার বলতে বোঝায় যেটি ৯৮% এর বেশি পাওয়ার ফ্যাক্টর উন্নীত করে।

ইনভার্টার সেকশন 

এই সেকশন ডিসি কম্প্রেসর মোটরে ও ফেজ ভোল্টেজ সাপ্লাই দেয়। প্রাথমিক ডিজাইনে ডিজাইনাররা ৬টি পৃথক আইজিবিটি (Insulated Gate Bipolar Transistor) ব্যবহারের মাধ্যমে পঠিত, যেগুলি নিয়ন্ত্রিত হয় মাইক্রো প্রসেসর দিয়ে ।

তৈরিকৃত খয়ের অনুযায়ী ইনভার্টার সার্কিট ৩ প্রকার -

• স্কয়ার ওয়েব ইনভার্টার সার্কিট 
• মডিফাইড ওয়েব ইনভার্টার সার্কিট 
• পিওর সাইন ওয়েব ইনভার্টার সার্কিট

স্কায়ার ওরেব ইনভার্টার সার্কিট - এটি সহজতম ওয়েবফর্ম যা ইনভার্টার তৈরি করতে পারে। কম সংবেদনশীল যেমন লাইটিং এবং হিটিং কাজে এই সার্কিট ব্যবহার করা হয়।
মডিফাইড ওয়েব ইনভার্টার সার্কিট - এটি স্কয়ার ওয়েবের চেয়েও জটিল হলেও সাইন ওয়েবের চেয়ে সহজতম ইনভার্টার তৈরি করে। এটিও কম সংবেদনশীল কাজের সার্কিটেই ব্যবহার করা হয়।
পিওর সাইন ওয়েব ইনভার্টার সার্কিট- এটি জটিলতম ও দক্ষ ওয়েবফর্মের ইনভার্টার। অধিক সংবেদনশীল যেমন ইন্ডাস্ট্রিয়াল মেশিনারিজ, ইলেকট্রনিক এ্যাপলারেন্স, রেফ্রিজারেটর, এয়ার কন্ডিশনার ইত্যাদি সার্কিটে ব্যবহার করা হয়।

কম্প্রেসর হল মেকানিক্যাল রেফ্রিজারেশন পদ্ধতির হার্ট। সাম্প্রতিক ইনভার্টার প্রযুক্তি ব্যবহারের সাথে সাথে কম্প্রেসরেরও পরিবর্তন আসছে। ইনভার্টার টেকনোলজির বিশেষ কম্প্রেসর সম্পর্কে জেনে নেই।

ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন টেকনোলজিতে সাধারণত বিশেষ ধরণের বিএলডিসি (ব্রাস লেস ডাইরেক্ট কারেন্ট) মোটর ব্যবহার করা হয় যাতে রোটারী কম্প্রেসরের শ্যাফট এ একাধিক ব্লেড সংযুক্ত থাকে। একাধিক ব্লেড যুক্ত শ্যাফটটি সমসংখ্যক আবদ্ধ সিলিন্ডারের ভেতর ঘুরে ইভাপোরেটর থেকে রেফ্রিজারেন্ট গ্যাসকে শোষণ করে এনে সংকুচিত করে এবং কভেলারে প্রেরণ করে। সিলিন্ডারগুলি নির্ধারিত ফেজ এ্যাঙ্গেলে অবস্থান করায় অনেক বেশি স্থিতিশীল ও শব্দযুক্ত ভাবে চলতে পারে। রোটেশনাল ব্যালেন্সের জন্য ইনভার্টার মোটর কম্প্রেসরকে সাধারণত ৭০০ থেকে ৮০০০ আরপিএম (রেভুলেশন পার মিনিট) পতি পর্যন্ত পরিচালিত করে । এভাবে ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন পরিবর্তনশীল টনেজ প্রদানের ক্ষমতা অর্জন করে। যেমন, একটি ১.৫ টন ইনভার্টার এসির টনেজ পরিবর্তিত হয় সর্বনিম্ন ০.৬ টন থেকে সর্বোচ্চ ১.৮ টন।

বিএলডিসি মোটর (Brushless Direct Current Motor)

বিএলডিসি মোটরের রোটরটি স্টেটর ওয়াইভিং এর সাথে স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করে তৈরি। এটিতে ডিসি মোটরের মত ব্রাশ এবং কমুটেটর ব্যবহার করা হয় না বিধায় কিছু সমস্যা দূরিভূত হয়েছে, যেমন- স্পার্ক হওয়া, ব্রাণ নষ্ট হওয়া, সরে যাওয়া, বৈদ্যুতিক শব্দ ইত্যাদি। মোটরের ওয়াইডিংগুলো পাওয়ার মাইক্রো ইলেক্ট্রনিক কন্ট্রোলের সাথে যুক্ত থাকে যেটি মোটরের গতি ও শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে। কার্যক্ষমতা ও বিশ্বস্ততা নিশ্চিত করার জন্য ইলেকট্রনিক কন্ট্রোলে বিভিন্ন ধরণের নিরাপত্তা ও মনিটরিং সার্কিট সংযুক্ত থাকে ।

বিএলডিসি মোটরের সুবিধা

• বিদ্যুৎ খরচ কম
• অপেক্ষাকৃত ছোট এবং হালকা 
• টর্ক বৈশিষ্ট্যের তুলনায় টর্ক ভাল 
• শব্দ কম
• কর্মদক্ষতা ও বিশ্বস্ততা বেশি 
• উচ্চ গতি সম্পন্ন 
• রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কম 
• গতি পরিবর্তন করা যার

বিএলডিসি মোটরের অসুবিধা

• প্রাথমিক ক্রয় খরচ বেশি 
• মেরামতে দক্ষ টেকনিশিয়ান প্রয়োজন

ইলেকট্ৰনিক আইপিএম (ইন্টেলিজেন পাওয়ার মডিউলার) সার্কিট

নতুন ডিজাইনে পাওয়ার মডিউলকে বলা হয় আইপিএম (ইন্টেলিজেন্স পাওয়ার মডিউলার)। আইপিএম সার্কিট হল ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন পদ্ধতির প্রাণ, এটিকে ডিসিশন মেকিং বা কন্ট্রোল ইউনিটও বলা হয়ে থাকে। এটিতে ৬টি আইজিবিটি ট্রানজিস্টর, ডিটেকশন সার্কিট, ওভারলোড কন্ডিশন এবং অন্যান্য প্যারামিটারগুলি একটি ছোট খাপে সংক্ষেপন করা হয়েছে। এটি দেখতে একটি ইন্টিরেটেড সার্কিটের মত। সিস্টেমের বিভিন্ন সেন্সরের প্রেরিত তথ্য এবং ব্যবহারকারীর রিমোটের মাধ্যমে প্রেরিত কমান্ড অনুসারে ইউনিটের মোটরগুলো পরিচালনা এবং প্রয়োজনীয় পাওয়ার ট্রান্সফার করে।

আইপিএম এর সুবিধা

• সার্কিটের আয়তন কমে 
• অর্থ সাশ্রয়ী 
• অধিক সংবেদনশীল ও বিশ্বস্ত 
• সহজে পরিবর্তনযোগ্য

ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন পদ্ধতি দক্ষতার সাথে পরিচালনা করার জন্য একাধিক সেন্সর ব্যবহার করা হয়। সেন্সরগুলোর প্রাপ্ত তথ্যের ভিত্তিতেই এই সিস্টেম দক্ষতার সাথে পরিচালিত হয়।

ইনভার্টার রেফ্রিজারেশন পদ্ধতির সেন্সরগুলো হল-

• ইনডোর এম্বিয়েন্ট টেম্পারেচার সেন্সর 
• ইনডোর টেম্পারেচার সেন্সর 
• আউটডোর এম্বিয়েন্ট টেম্পারেচার সেলর 
• আউটডোর কন্ডেন্সার টেম্পারেচার সেন্সর 
• আউটডোর কম্প্রেসর এগজস্ট টেম্পারেচার সেন্সর

বিভিন্ন স্থির ও পরিবর্তনযোগ্য সেন্সর দিয়ে স্মার্ট ইনভার্টার এয়ার কন্ডিশনারের পরিকল্পনা বাস্তবায়ন করা হয়। স্মার্ট এসি অর্থাৎ স্মার্ট নিয়ন্ত্রণ যা দিয়ে মানুষের আরাম ও অর্থ সাশ্রর দু'টি লক্ষ্যই অর্জন করা সম্ভব হয়েছে।

রেফ্রিজারেন্ট বা হিমায়ক এক ধরনের প্রবাহী, যা রেফ্রিজারেশন সিস্টেমে ভাগ স্থানান্তরের মাধ্যম হিসেবে ব্যবহৃত হয়। হিমায়ক নিম্ন চাপে তরল থেকে বাষ্পে পরিণত হওয়ার সময় পারিপার্শ্বিক থেকে প্রচুর পরিমাণে সুখ ভাগ গ্রহণ করে এবং উচ্চ চাপে ঘনীভবনের সময় সে ভাপ বর্জন করে। এভাবেই অবস্থার পরিবর্তনের মাধ্যমে বার বার আবর্তিত করে রেফ্রিজারেশন সিস্টেমে ভাপ স্থানান্তরের কাজ করে ৷

সব ধরণের রেফ্রিজারেশন পদ্ধতিতেই ইনভার্টার প্রযুক্তি ব্যবহার করা যায় ভাই সব রেফ্রিজারেন্টই এই প্রযুক্তির সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে। বর্তমানে বহুল প্রচলিত স্ট্রীট এসির ক্ষেত্রে R - ৪১০৪ ব্যবহৃত হয়। 

R -৪১০a এর বৈশিষ্ট্য

R-৪১০a রেফ্রিজারেন্ট R - ২২ এর চেয়ে ক্ষমতা বেশি এবং অপারেটিং চাপ ৫০% থেকে ৬০% বেশি।

ওজনের ভিত্তিতে ৫০% R 2 (CH2F2) ডাইক্লোরোষিবেন, এবং ৫০% R - (C2HF5) পেন্টাক্লোরোইখেন, এর মিশ্রণে গঠিত। এর বয়েসিং তাপমাত্রা ৫১.৫৮পসে. (ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড)। এর ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রা এবং ক্রিটিক্যাল চাপ যথাক্রমে ৭২.১৩ ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড, ৭১৪.৫০ পিএসআইএ। এ গ্যাস সিলিন্ডারের রং গোলাপী।