এসি কীভাবে ঘরকে ঠান্ডা রাখে

প্রচণ্ড গরমে এসির জুড়ি নেই। আমরা জানি, বৈদ্যুতিক যন্ত্র চললে তাপ উৎপন্ন হয়। তাহলে এই যন্ত্রটিই কীভাবে ঘরের সব তাপ শুষে নিয়ে ঘরকে শীতল করে তোলে? এসি চালু করলে ঠান্ডা বাতাস কোথা থেকে আসে?

ঘর শীতল করে এসিতে থাকা রেফ্রিজারেন্ট নামে একটি বিশেষ রাসায়নিক গ্যাস। এর মূল কাজ এসির ভেতরের তাপ শুষে নেওয়া এবং সেই তাপকে বাইরে সরিয়ে ফেলা। এসি ফ্রিজ ও অন্যান্য ঠান্ডা রাখার যন্ত্রে এই রেফ্রিজারেন্টই ব্যবহার করা হয় একটি নির্দিষ্ট স্থানকে শীতল রাখতে।

ঠান্ডা রেফ্রিজারেন্টটি ঘরের ভেতর উষ্ণ বাতাস থেকে সব তাপ শোষণ করে নেয়। তাপ শোষণের ফলে রেফ্রিজারেন্ট তরল থেকে রূপান্তরিত হয় গ্যাসে। তখন ঘর ঠান্ডা হতে শুরু করে। এরপর তাপযুক্ত সেই গরম গ্যাস ঘরের বাইরে থাকা ইউনিটে চলে যায়। তাপমুক্ত সেই গ্যাস বাইরের পরিবেশে চলে যায়। সেখানে এটি সংকুচিত হয় এবং শোষিত তাপ পরিবেশে বের করে দেয়। এই প্রক্রিয়াটি বারবার চলতে থাকার কারণেই আমরা এসির শীতলতা উপভোগ করি।

বাসাবাড়ির এসিতে বর্তমানে দুটি প্রধান রেফ্রিজারেন্ট ব্যবহৃত হয়। পুরনো R-22 এবং পরিবেশবান্ধব R-410A। R-22 একটি হাইড্রোক্লোরোফ্লোরোকার্বন, যা ওজোন স্তরের ক্ষতি করে। অন্যদিকে, R-410A হলো একটি হাইড্রোফ্লুরোকার্বন, যা পরিবেশবান্ধব বিকল্প। কিন্তু এই রাসায়নিকগুলো শীতলীকরণ প্রক্রিয়ায় এত গুরুত্বপূর্ণ কেন?

কারণ এদের অসাধারণ পরিবর্তন ক্ষমতা। এই যৌগগুলো খুব সহজেই তরল থেকে গ্যাসীয় এবং গ্যাসীয় থেকে তরল অবস্থায় ভৌত অবস্থা পরিবর্তন করতে পারে। একে বিজ্ঞানের ভাষায় ‘পর্যায় পরিবর্তন’ বলে। যখন রেফ্রিজারেন্ট তরল থেকে গ্যাস হয়, তখন এটি ঘর থেকে প্রচুর তাপ শোষণ করে। আর যখন গ্যাস থেকে তরল হয় হয়, তখন সেই তাপ বাইরে ছেড়ে দেয়। এই বিশেষ কারণেই হাইড্রোক্লোরোফ্লোরোকার্বন রেফ্রিজারেন্ট হিসেবে এতো কার্যকর। কারণ, এদের মাধ্যমেই এসি ঘরের গরমকে বাইরে বের করে দিতে পারে।

একটি এসির মূলত চারটি অংশ থাকে। ইভাপোরেটর, কম্প্রেসার, কনডেন্সার এবং এক্সপানশন ডিভাইস। ইভাপোরেটর ঘরের ভেতরে থাকে এবং এখানেই রেফ্রিজারেন্ট বাষ্পীভূত হয়।

ঘরের ভেতরের ফ্যানগুলো উষ্ণ বাতাসকে ইভাপোরেটরের কয়েলগুলোর ওপর দিয়ে দ্রুত প্রবাহিত করে। এ সময় কয়েলের মধ্যে থাকা ঠান্ডা তরল রেফ্রিজারেন্ট সরাসরি বাতাস থেকে তাপ শোষণ করে নেয়। তাপ শোষণের কারণে রেফ্রিজারেন্ট তরল থেকে গরম বাষ্পে পরিণত হয়। তখন বাতাস থেকে তাপ সরিয়ে নেওয়া হয় বলে বাতাসটি উষ্ণ থেকে শীতল হয়ে যায় এবং ফ্যানের মাধ্যমে সেই ঠান্ডা বাতাস পুনরায় ঘরে ফিরে আসে।

এখন আমরা তাপমাত্রা কমানোর জন্য এসি ব্যবহার করি। কিন্তু আধুনিক এসি ইউনিটের জন্ম হয়েছিল আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণের কাজে। ১৯০২ সালে ইঞ্জিনিয়ার উইলিস ক্যারিয়ার নিউইয়র্কের একটি মুদ্রণ কোম্পানিতে বাতাসের বিরক্তিকর আর্দ্রতা দূর করার জন্য একটি পদ্ধতি উদ্ভাবন করেন। তাঁর প্রথম ইউনিটের মূল কাজ তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ছিল না। সেটা ছিল আর্দ্রতা কমানোর জন্য। ঠান্ডা করার ক্ষমতা ছিল সেই যন্ত্রের অতিরিক্ত সুবিধা মাত্র। সেখান থেকে বিশ্বে ছড়িয়ে পরে এসি, যা এখন সবার ঘরে ঘরে।

লেখক: শিক্ষার্থী, ঢাকা কলেজ

সূত্র: লাইভ সায়েন্স, হাউ স্টাফ ওয়ার্কস