නලයක් නොමැති අතේ ගෙන යා හැකි වායු සමීකරණ ලෙස වෙළඳපොළේ හැඳින්වෙන උපකරණවල සැබෑ ක්රියාකාරිත්වය සහ අධික රස්නය ඇති කාලවලදී ඒවායේ සැබෑ කාර්යක්ෂමතාවය කෙබඳුද යන්න භෞතික විද්යාත්මක මූලධර්ම ඇසුරින් අවබෝධ කර ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ. බොහෝ දෙනෙක් සිතන්නේ මේවා සාමාන්ය වායු සමීකරණ යන්ත්ර මෙන් කාමරයේ උෂ්ණත්වය වේගයෙන් පහත හෙළන බව වුවත්, එහි සැබෑ තාක්ෂණය සහ ක්රියාවලිය ඊට වඩා හාත්පසින්ම වෙනස් වේ. මෙම ලිපියෙන් අප සාකච්ඡා කරන්නේ මෙම උපකරණ පිටුපස ඇති විද්යාව සහ ඒවායින් උපරිම ප්රයෝජන ලබා ගන්නේ කෙසේද යන්නයි.
වාෂ්පීකරණ සිසිලනය පිටුපස ඇති භෞතික විද්යාව
මෙම උපකරණ විද්යාත්මකව හඳුන්වන්නේ "වාෂ්පීකරණ සිසිලක" (evaporative coolers) ලෙසයි. මෙහි ක්රියාවලිය සම්පූර්ණයෙන්ම පදනම් වී ඇත්තේ ජලය වාෂ්ප වීමේදී සිදුවන තාප අවශෝෂණය මතය. ජල බිඳිති ද්රව අවස්ථාවේ සිට වායු අවස්ථාවට පරිවර්තනය වීමේදී අවට වාතයෙන් තාපය (latent heat of vaporization) උරා ගනී. උපකරණය තුළ ඇති තෙත් පෑඩ් හෝ පෙරහන් හරහා වියළි සුළඟ ගමන් කරන විට, ජලය වාෂ්ප වී වාතයේ උෂ්ණත්වය පහත හෙළයි. මෙය ස්වාභාවිකව පරිසරයේ සිදුවන ක්රියාවලියක් වන අතර, දහඩිය දැමීම මගින් මිනිස් සිරුර සිසිල් වන ක්රියාවලියට මෙය බෙහෙවින් සමාන වේ.
සැබෑ වායු සමීකරණ සහ වාෂ්පීකරණ සිසිලක අතර වෙනස
සැබෑ වායු සමීකරණ යන්ත්රයක් ක්රියා කරන්නේ සම්පීඩක (compressor) සහ ශීතකාරක රසායනික ද්රව්ය (refrigerants) භාවිතයෙන් තාප ගතික චක්රයක් (thermodynamic cycle) මගිනි. එහිදී කාමරය තුළ ඇති තාපය අවශෝෂණය කර බටයක් (exhaust hose) මගින් පිටතට මුදා හැරීම අනිවාර්ය වේ. තාප ගති විද්යාවේ පළමු නියමයට අනුව ශක්තිය විනාශ කළ නොහැකි අතර එය වෙනත් ස්ථානයකට මාරු කළ යුතුය. නමුත් නලයක් නොමැති උපකරණවලින් තාපය කාමරයෙන් පිටතට යැවීමක් සිදු නොවේ. ඒවා කරන්නේ කාමරය තුළ ඇති වාතයේ අඩංගು සංවේදී තාපය (sensible heat) භාවිතයෙන් ජලය වාෂ්ප කර එය ගුප්ත තාපය (latent heat) බවට පත් කිරීම පමණි. මෙහිදී කාමරයේ මුළු ශක්ති ප්රමාණය වෙනස් නොවන අතර සිදුවන්නේ වාතයේ උෂ්ණත්වය අඩු වී ආර්ද්රතාවය වැඩි වීම පමණි.
සාපේක්ෂ ආර්ද්රතාවය සහ තෙත් බල්බ උෂ්ණත්වය
මෙම උපකරණවල සාර්ථකත්වය තීරණය කරන ප්රධානතම සාධකය වන්නේ පරිසරයේ පවතින සාපේක්ෂ ආර්ද්රතාවයයි (relative humidity). වාතයේ දැනටමත් ජල වාෂ්ප විශාල ප්රමාණයක් අඩංගු නම් (එනම් ආර්ද්රතාවය වැඩි නම්), ජලය වාෂ්ප වීමේ වේගය ඉතා සෙමින් සිදුවේ. භෞතික විද්යාවේදී මෙය "තෙත් බල්බ උෂ්ණත්වය" (wet-bulb temperature) මගින් මනිනු ලැබේ. ආර්ද්රතාවය 60% කට වඩා වැඩි ප්රදේශවල මෙම උපකරණ භාවිත කිරීමෙන් කාමරයේ උෂ්ණත්වය අඩු නොවන අතර, කාමරය තවත් තෙතමනය සහිත සහ අපහසුදායක ස්ථානයක් බවට පත් වේ. නමුත් වියළි කාලගුණයක් (ආර්ද්රතාවය 40% ට වඩා අඩු) පවතින විට මෙම ක්රමය ඉතා සාර්ථකව භාවිත කළ හැක.
උපරිම සිසිලන කාර්යක්ෂමතාව ලබා ගන්නේ කෙසේද?
ඔබ මෙම උපකරණයක් භාවිත කරන්නේ නම්, එහි උපරිම සිසිලනය ලබා ගැනීම සඳහා සරල භෞතික විද්යාත්මක උපක්රම කිහිපයක් භාවිත කළ හැකිය:
- ප්රමාණවත් වාතාශ්රය සැපයීම: සාමාන්ය වායු සමීකරණ මෙන් නොව, මෙම උපකරණ ක්රියාත්මක කිරීමේදී ජනේලයක් හෝ දොරක් තරමක් විවෘතව තැබිය යුතුය. එමගින් කාමරයට අලුත්, වියළි වාතය ඇතුළු වන අතර තෙත් වූ වාතය පිටතට ගලා යයි. මෙය වාෂ්පීකරණ ක්රියාවලිය අඛණ්ඩව පවත්වා ගැනීමට උපකාරී වේ.
- සීතල ජලය සහ අයිස් භාවිතය: උපකරණයේ ජල ටැංකියට ඉතා සීතල ජලය සහ අයිස් කැට එකතු කිරීම මගින් වාතයෙන් අවශෝෂණය කරන තාප ප්රමාණය වැඩි කළ හැක. මෙය තාප හුවමාරු සීඝ්රතාවය (rate of heat transfer) ඉහළ නැංවීමට උපකාරී වේ.
- නිවැරදි ස්ථානගත කිරීම: උපකරණය විවෘත ජනේලයක් හෝ දොරක් අසල තැබීමෙන් පිටතින් එන වියළි වාතය කෙලින්ම සිසිල් කර කාමරය පුරා බෙදා හැරීමට හැකි වේ.
උපකරණයේ නඩත්තුව සහ සනීපාරක්ෂාව
වාෂ්පීකරණ සිසිලකවල ජලය නිරන්තරයෙන් රැඳී පවතින බැවින්, ඒවායේ සනීපාරක්ෂාව කෙරෙහි විශේෂ අවධානයක් යොමු කළ යුතුය. ටැංකියේ ඇති ජලය දිනපතා වෙනස් නොකළහොත්, එහි බැක්ටීරියා සහ දිලීර වර්ධනය වීමට ඉහළ සම්භාවිතාවක් ඇත. මෙය පසුව සුළඟ සමඟ මුළු කාමරය පුරාම ව්යාප්ත විය හැක. උපකරණයේ ඇති පෙරහන් අවම වශයෙන් සති දෙකකට වරක්වත් පිරිසිදු කර වියළා ගත යුතුය. ජලයෙහි ඇති ඛනිජ ලවණ (hard water minerals) පෙරහන් මත තැන්පත් වීම වැළැක්වීම සඳහා විනාකිරි හෝ මෘදු පිරිසිදුකාරකයක් භාවිත කර ඒවා සේදීම වඩාත් සුදුසුය.
