The কুলিং ফ্যান সবার কাছেই পরিচিত। কম্পিউটার, জল সরবরাহকারী, রেফ্রিজারেটর, এয়ার কন্ডিশনার, এয়ার পিউরিফায়ার, অটোমোবাইল ইত্যাদি এর ভিতরে থাকবে, এবং এটি অনেক শিল্পে একটি জনপ্রিয় কুলিং ডিভাইস। কুলিং ফ্যানের মৌলিক বিষয়গুলি সম্পর্কে আপনি কতটুকু জানেন? এর গঠন, কার্যকারিতা বা বিভিন্ন ধরণের কুলিং ফ্যানের কর্মক্ষমতা কী?

১. কুলিং ফ্যানের গঠন

কুলিং ফ্যানের ঘূর্ণন প্রক্রিয়াটি হল এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে স্ট্যাটার কয়েলের বিদ্যুতায়ন এবং ফ্যান ব্লেডের মধ্যে স্থাপন করা স্থায়ী চুম্বকীয় রিং একে অপরেরকে বিকর্ষণ করে। কুলিং ফ্যান প্রধানত চারটি অংশ নিয়ে গঠিত: রোটর, স্ট্যাটার, মোটর এবং বাইরের ফ্রেম।

১.১ ব্রাশবিহীন ডিসি মোটরের গঠন

এটি একটি স্থায়ী চুম্বক রোটর, একটি বহু-মেরুযুক্ত উইন্ডিং স্ট্যাটার, একটি অবস্থান সেন্সর এবং একটি ইলেকট্রনিক কমিউটেশন ড্রাইভ কন্ট্রোল সার্কিট নিয়ে গঠিত।

১.২ রোটরের গঠন

এটি মোটর কেসিং + চুম্বক রিং + শ্যাফ্ট কোর + ফ্যান ব্লেড নিয়ে গঠিত। এদের মধ্যে, ফ্যান ব্লেডগুলি বায়ু প্রবাহ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় এবং শ্যাফ্ট কোর ফ্যান ব্লেডের ঘূর্ণনকে সমর্থন ও ভারসাম্য বজায় রাখতে ব্যবহৃত হয়।

একটি চুম্বক রিং হল অবশিষ্ট চুম্বকত্বযুক্ত একটি বস্তু। একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা চুম্বকিত হওয়ার পরে, বস্তুটির বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র উদ্দীপনা না থাকলেও চৌম্বক বৈশিষ্ট্য বজায় থাকে, অর্থাৎ, একই মেরু একে অপরকে বিকর্ষণ করে এবং বিপরীত মেরু একে অপরকে আকর্ষণ করে। চুম্বক রিংয়ের বাইরের ফ্রেম (মোটর কেসিং) চুম্বক রিংটিকে স্থিতিশীল করতে ব্যবহৃত হয়।

১.৩ স্ট্যাটার অংশ

স্ট্যাটার এনামেল তার + প্লাস্টিক-কোটেড সিলিকন ইস্পাত শীট + বিয়ারিং + হল সেন্সর সনাক্তকরণ + ড্রাইভ সার্কিট বোর্ড + বিয়ারিং নিয়ে গঠিত। বিয়ারিং-এর কাজ হল গতি বৃদ্ধি করা, ঘর্ষণ কমানো এবং ফ্যানটি দীর্ঘ সময় ধরে চলতে পারে তা নিশ্চিত করা। সাপোর্ট স্প্রিং বিয়ারিংটিকে ব্যালেন্স শ্যাফ্ট থেকে আলাদা করতে ব্যবহৃত হয়। ধরে রাখার রিং পুরো ঘূর্ণায়মান অংশটিকে সুরক্ষিত করতে ব্যবহৃত হয়।

১.৪ বাইরের ফ্রেম

কুলিং ফ্যানের বাইরের ফ্রেম অংশটি প্রধানত সমর্থন এবং বায়ুপ্রবাহের দিকনির্দেশনার কাজ করে।

২. কুলিং ফ্যান কিভাবে কাজ করে

অ্যাম্পিয়ারের ডান হাতের নিয়ম অনুসারে, যখন একটি কারেন্ট একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে যায়, তখন তার চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হবে। যদি পরিবাহীটিকে অন্য একটি নির্দিষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয়, তবে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ তৈরি হবে, যার ফলে বস্তুটি নড়াচড়া করবে।

কুলিং ফ্যানের ভিতরে, একটি রাবার চুম্বক সংযুক্ত থাকে, যা সিলিকন ইস্পাত শীটকে ঘিরে থাকে। স্ট্যাটার কোরের চারপাশে দুটি কয়েলের সেট স্থাপন করা হয় এবং একটি হল সেন্সর উপাদান একটি সিঙ্ক্রোনাস ডিটেকশন ডিভাইস হিসাবে ব্যবহার করা হয় একটি সার্কিটের সেট নিয়ন্ত্রণ করতে।

এই সার্কিটটি স্ট্যাটার কোরের চারপাশে স্থাপন করা দুটি কয়েলের সেটকে পর্যায়ক্রমে কাজ করে, তাই সিলিকন ইস্পাত শীট বিভিন্ন চৌম্বক মেরু তৈরি করে, যা রাবার চুম্বকের সাথে বিকর্ষণ শক্তি তৈরি করে। যখন আকর্ষণ এবং বিকর্ষণ শক্তি ফ্যানের স্থিতিশীল ঘর্ষণের চেয়ে বেশি হয়, তখন ফ্যান ব্লেডগুলি স্বাভাবিকভাবে ঘুরতে শুরু করে।

৩. কুলিং ফ্যানের গতি

কুলিং ফ্যানের গতি বলতে প্রতি মিনিটে ফ্যান ব্লেডের ঘূর্ণনের সংখ্যাকে বোঝায় এবং এর একক হল rpm। ফ্যানের গতি মোটরের ভিতরের কয়েলের পাক সংখ্যা, অপারেটিং ভোল্টেজ, ফ্যান ব্লেডের সংখ্যা, ঝুঁকের কোণ, উচ্চতা, ব্যাস এবং বিয়ারিং সিস্টেম দ্বারা নির্ধারিত হয়।

কুলিং ফ্যানের ঘূর্ণন গতি একটি অভ্যন্তরীণ ঘূর্ণন গতি সংকেতের মাধ্যমে পরিমাপ করা যেতে পারে, অথবা বাহ্যিকভাবে পরিমাপ করা যেতে পারে। বাহ্যিক পরিমাপ হল অন্যান্য যন্ত্র (যেমন একটি গরম তারের অ্যানিমিটার) ব্যবহার করে দেখা যে ফ্যানটি কত দ্রুত ঘুরছে, এবং অভ্যন্তরীণ পরিমাপ BIOS-এ সরাসরি পরীক্ষা করা যেতে পারে বা সফ্টওয়্যারের মাধ্যমে।

পরিবেশের তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে সাথে, চাহিদা মেটাতে বিভিন্ন গতির ফ্যানের প্রয়োজন হয়। কিছু ফ্যান বর্তমান অপারেটিং তাপমাত্রা (যেমন হিট সিঙ্কের তাপমাত্রা) অনুযায়ী স্বয়ংক্রিয়ভাবে ফ্যানের গতি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। তাপমাত্রা বেশি হলে গতি বাড়ানো হবে এবং তাপমাত্রা কম হলে গতি কমানো হবে।

৪. কুলিং ফ্যানের বায়ু প্রবাহ

কুলিং ফ্যানের বায়ু প্রবাহ বলতে প্রতি মিনিটে এয়ার-কুলড রেডিয়েটর ফ্যান দ্বারা নির্গত বা গৃহীত বাতাসের মোট পরিমাণকে বোঝায়। যদি এটি ঘনফুট (cubic feet) হিসাবে গণনা করা হয়, তবে একক হল CFM। যদি এটি ঘনমিটার (cubic meter) দ্বারা গণনা করা হয়, তবে এটি CMM। রেডিয়েটর পণ্যগুলিতে প্রায়শই ব্যবহৃত বায়ু প্রবাহের একক হল CFM (প্রতি মিনিটে প্রায় ০.০২৮ ঘনমিটার)।

একই হিট সিঙ্ক উপাদানের ক্ষেত্রে, বায়ু প্রবাহ এয়ার-কুলড হিট সিঙ্কের তাপ অপচয়ের ক্ষমতা পরিমাপ করার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সূচক। স্পষ্টতই, রেডিয়েটরের বায়ু প্রবাহ যত বেশি হবে, কুলিং ফ্যানের শীতল করার ক্ষমতা তত বেশি হবে। এর কারণ হল বাতাসের তাপ ধারণ ক্ষমতা স্থির থাকে এবং বৃহত্তর বায়ু প্রবাহ, অর্থাৎ, প্রতি একক সময়ে আরও বেশি বাতাস আরও বেশি তাপ সরিয়ে নিতে পারে।

অবশ্যই, একই বায়ু প্রবাহের অধীনে, তাপ অপচয়ের প্রভাব বাতাসের প্রবাহের ধরনের সাথে সম্পর্কিত। বায়ু প্রবাহ এবং বায়ু চাপ দুটি আপেক্ষিক ধারণা।

৫. কুলিং ফ্যানের নিয়ন্ত্রণ সংকেত

সবচেয়ে সাধারণ হল ২-তারের ফ্যান। ২ তারগুলি হল পাওয়ার তার (লাল) এবং গ্রাউন্ড তার (কালো)। একটি ২-তারের ফ্যান চালু হওয়ার সাথে সাথেই সম্পূর্ণ গতিতে চলে, এবং মাদারবোর্ড CPU ফ্যানের গতি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না, অথবা ফ্যানটি বর্তমানে চলছে কিনা তাও জানে না।

একটু উন্নত হল ৩-তারের ফ্যান। ৩ তারগুলি হল পাওয়ার তার (লাল), গ্রাউন্ড তার (কালো), গতি পরিমাপের তার (হলুদ)।

গতি পরিমাপের লাইনটি একটি আউটপুট লাইন, যা CPU-কে বর্তমান ফ্যানের গতি জানাতে একটি সংকেত পাঠায়।

অবশেষে, আসুন ৪-তারের ফ্যান নিয়ে কথা বলি। নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে, এটিও সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত গতি-নিয়ন্ত্রণযোগ্য ফ্যান।

৪-তারের ফ্যানের ৩-তারের ফ্যানের চেয়ে আরও একটি নিয়ন্ত্রণ সংকেত রয়েছে এবং CPU ফ্যানের গতি নিয়ন্ত্রণ করতে PWM তরঙ্গ (নিয়ন্ত্রণযোগ্য ডিউটি ​​সাইকেল) আউটপুট করে।

৬. ৪ প্রকার কুলিং ফ্যানের বৈশিষ্ট্য

নিম্নলিখিত অংশে কুলিং ফ্যানের ভিতরে এবং বাইরে বায়ুপ্রবাহের বিভিন্ন দিক অনুসারে শ্রেণীবিভাগটি প্রধানত উপস্থাপন করা হয়েছে।

৬.১ অক্ষীয় প্রবাহ ফ্যান

একটি অক্ষীয় ফ্যানের ব্লেডগুলি বায়ুটিকে অক্ষের (সমান্তরাল দিক) একই দিকে প্রবাহিত করতে ধাক্কা দেয়। অক্ষীয় প্রবাহ ফ্যানের ইম্পেলার কিছুটা প্রপেলারের মতো। এটি কাজ করার সময়, বেশিরভাগ বায়ুপ্রবাহের দিক অক্ষের সমান্তরাল হয়।

যখন ইনলেট বায়ুপ্রবাহ শূন্য স্ট্যাটিক চাপে মুক্ত বাতাস হয়, তখন অক্ষীয় ফ্যান সবচেয়ে কম শক্তি খরচ করে। যখন এটি চলে, তখন বায়ু প্রবাহের ব্যাক প্রেসারের সাথে শক্তি খরচ বৃদ্ধি পায়।

যেহেতু অক্ষীয় প্রবাহ ফ্যানের গঠন কমপ্যাক্ট, স্থান সাশ্রয়ী এবং এটি সহজে স্থাপন করা যায়, তাই এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। অক্ষীয় ফ্যানগুলি সাধারণত বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের ক্যাবিনেটে স্থাপন করা হয় এবং কখনও কখনও মোটরের সাথে একত্রিত করা হয়।

অক্ষীয় প্রবাহ ফ্যানের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি হল উচ্চ প্রবাহের হার এবং মাঝারি বায়ু চাপ, এবং এগুলি সাধারণ পরিবেশের তাপ অপচয়ের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

৬.২ ক্রস-ফ্লো ফ্যান

ক্রস-ফ্লো ফ্যানগুলি বৃহৎ এলাকার বায়ুপ্রবাহ তৈরি করতে পারে এবং সাধারণত সরঞ্জামের বৃহৎ পৃষ্ঠতল ঠান্ডা করতে ব্যবহৃত হয়। এই ফ্যানের ইনলেট এবং আউটলেট অক্ষের সাথে লম্বভাবে থাকে।

ক্রস-ফ্লো ফ্যান কাজ করার জন্য একটি অপেক্ষাকৃত লম্বা ব্যারেল-আকৃতির ফ্যান ইম্পেলার ব্যবহার করে। ব্যারেল-আকৃতির ফ্যান ইম্পেলারের ব্যাস তুলনামূলকভাবে বড়। বৃহত্তর ব্যাসের কারণে, সামগ্রিক বায়ু সঞ্চালন নিশ্চিত করার ভিত্তিতে তুলনামূলকভাবে কম গতি ব্যবহার করা সম্ভব, যার ফলে উচ্চ গতির কারণে সৃষ্ট শব্দ হ্রাস পায়। এটি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে লিফট, এয়ার কন্ডিশনার, অটোমোবাইল এবং অন্যান্য সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

ক্রস-ফ্লো ফ্যানের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি হল কম প্রবাহের হার, কম বায়ু চাপ এবং বৃহৎ তাপ অপচয়ের ক্ষেত্র।

৬.৩ মিশ্র প্রবাহ ফ্যান

মিশ্র প্রবাহ ফ্যানকে তির্যক প্রবাহ ফ্যানও বলা হয়। এই ধরণের মিশ্র প্রবাহ ফ্যান দেখতে অক্ষীয় প্রবাহ ফ্যানের থেকে আলাদা নয়। প্রকৃতপক্ষে, মিশ্র প্রবাহ ফ্যানের বায়ু গ্রহণের দিকটি অক্ষ বরাবর, তবে বায়ু নির্গমনের দিকটি অক্ষ এবং অক্ষের লম্বের মধ্যে তির্যক দিক বরাবর।

এই ফ্যানের ইম্পেলার এবং হাউজিংয়ের শঙ্কু আকৃতির কারণে, বায়ু চাপ তুলনামূলকভাবে বেশি।

মিশ্র প্রবাহ ফ্যানের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি হল উচ্চ প্রবাহের হার এবং আরও ভালো তাপ অপচয়ের জন্য তুলনামূলকভাবে উচ্চ বায়ু চাপ।

৬.৪ কেন্দ্রাতিগ ফ্যান

যখন কেন্দ্রাতিগ ফ্যান কাজ করে, তখন ব্লেডগুলি বায়ুটিকে অক্ষের লম্ব দিকে (অর্থাৎ, রেডিয়াল দিক) প্রবাহিত করতে ধাক্কা দেয়। বায়ু গ্রহণের দিক অক্ষ বরাবর এবং বায়ু নির্গমনের দিক অক্ষের দিকের সাথে লম্বভাবে থাকে।

বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, একটি অক্ষীয় ফ্যান ব্যবহার করে শীতল করার প্রভাব অর্জন করা যেতে পারে। যাইহোক, কখনও কখনও যদি বায়ুপ্রবাহকে নির্গত করার জন্য ৯০ ডিগ্রি ঘোরাতে হয় বা বৃহত্তর বায়ু চাপের প্রয়োজন হয়, তবে একটি কেন্দ্রাতিগ ফ্যান ব্যবহার করতে হবে।

কেন্দ্রাতিগ ফ্যানের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি হল বাতাসের প্রবাহের দিক পরিবর্তন করা, তুলনামূলকভাবে সীমিত প্রবাহের হার এবং উচ্চ বায়ু চাপ।