دمای مرطوب برج خنک‌ کننده

برج‌های خنک‌ کننده یکی از ابزارهای اصلی در ساختمان‌ها و صنایع مختلف هستند که برای خنک کردن آب یا سایر مایعات استفاده می‌شوند. این برج‌ها به عنوان یک سیستم خنک‌ کننده برای تأمین آب خنک به صورت گسترده در کاربری‌های صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از عوامل مهم در عملکرد برج‌ های خنک‌ کننده، دمای مرطوب آنها است. در این مقاله از سایت شرکت کارا فناور اطلس پارسی، به بررسی دمای مرطوب برج خنک‌ کننده و اهمیت آن در عملکرد این سیستم‌ها می‌پردازیم.

دمای مرطوب برج خنک‌ کننده که همان دمای مرطوب یا (wet-bulb) است، به معنی دمای یک حجم از هوا است وقتی با تبخیر آب و گرفتن گرمای نهان به رطوبت اشباع 100 درصد برسد و خنک شود. در حقیقت دمای مرطوب، پایین‌ ترین دمایی است که به وسیله تبخیر آب می‌توان به آن رسید و دمای مرطوب برج خنک‌ کننده را به وسیله دماسنجِ دمای مرطوب، اندازه می‌گیرند. همچنین می‌توان دمای مرطوب را با داشتن دمای خشک و میزان رطوبت نسبی به دست آورد. بنابراین در هوایی با رطوبت نسبی 100 درصد دمای خشک و دمای مرطوب با هم برابر است.

دمای مرطوب برج خنک کننده چیست؟

دمای مرطوب یا همان دمای نسبی، مقداری از دما است که نشان‌ دهنده مقدار رطوبت موجود در هوا است. این مقدار به صورت درصدی از حجم موجود در هوا نشان داده می‌شود. به عبارت دیگر، دمای مرطوب، نشان دهنده مقدار رطوبت نسبی هوا است. این مقدار بر اساس دما و فشار موجود در محیط محاسبه می‌شود.

دمای مرطوب کولینگ تاور، میزان دمای مرطوب منطقه جغرافیایی محل نصب کولینگ تاور و یکی از عوامل مهم در راندمان و انتخاب ظرفیت برج خنک‌ کننده است. به طور مثال در منطقه جغرافیایی که حداکثر دمای مرطوب در تابستان برابر 23 درجه سانتیگراد است، می‌توان دمای برج خنک‌ کننده را تا حدود 26 درجه سانتیگراد پایین‌تر آورد.

پایین آوردن دمای آب خروج از برج خنک‌ کننده تا اندازه دمای مرطوب برج خنک‌ کن امکان پذیر نیست و تنها می‌توان دمای خروج آب را به دمای مرطوب نزدیک نمود. جهت مطالعه بیشتر درباره این موضوع، می‌توانید به مطالب “محاسبات برج خنک‌ کننده“ و “طراحی برج خنک‌ کننده“ مراجعه کنید.

تفاوت بین دمای نقطه شبنم و دمای حباب مرطوب؟

دمای نقطه شبنم با دمای مرطوب یکسان نیست. برای توضیح، دمای نقطه شبنم دمایی را توصیف می‌کند که در آن نقطه بخار آب بدون نیاز به افزودن یا حذف رطوبت توسط هوای خنک کننده شروع به متراکم شدن می‌کند. به این ترتیب، نقطه شبنم بسیار کمتر از دمای مرطوب است. دمای مرطوب کمتر از دمای خشک است که رطوبت نسبی کمتر از 100٪ باشد.

دمای مرطوب (Wet Bulb) چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟

دمای مرطوب محیطی، شرایطی است که توسط دستگاهی به نام سایکرومتر اندازه گیری می‌شود. یک روان سنج یک لایه نازک از آب را روی حباب دماسنج که در هوا می چرخد ​​قرار می‌دهد. پس از حدود یک دقیقه، دماسنج دمای کاهش یافته را نشان می‌دهد. نقطه پایینی که هیچ چرخشی اضافی باعث کاهش دما نمی‌شود، دمای مرطوب Wet Bulb نامیده می‌شود. دمای مرطوب اندازه گیری شده تابعی از رطوبت نسبی و دمای هوای محیط است. دمای مرطوب اساساً میزان بخار آب اتمسفر را در شرایط آب و هوایی فعلی اندازه می‌‌گیرد. دمای کمتر مرطوب به این معنی است که هوا خشک تر است و می‌تواند بخار آب بیشتری نسبت به دمای مرطوب بالاتر در خود نگه دارد.

“از نظر عملی دمای آب خروج از برج خنک‌ کننده را تنها می‌‌توان به دمای مرطوب محیط نزدیک کرد و رسیدن به آن غیر ممکن است.”

تأثیر دمای مرطوب بر عملکرد برج خنک‌ کننده

دمای مرطوب یکی از عوامل مهم در عملکرد برج‌های خنک‌ کننده است. این عامل تأثیر زیادی بر روی تبادل حرارت و خنک کردن آب دارد. در صورتی که دمای مرطوب بالا باشد، تبادل حرارت کاهش یافته و به دنبال آن، عملکرد برج نیز کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر، دمای مرطوب باید به حداقل رسانده شود تا برج به بهترین نحو عمل کند.

راهکارهای کاهش دمای مرطوب برج خنک کننده

برای کاهش دمای مرطوب و بهبود عملکرد برج‌های خنک‌ کننده، می‌توان از راهکارهای مختلفی استفاده کرد. یکی از راهکارهای مهم در این زمینه، استفاده از سیستم‌های تهویه مناسب است. با استفاده از این سیستم‌ها، می‌توان دمای مرطوب را به حداقل رساند و عملکرد برج را بهبود بخشید. همچنین، استفاده از سیستم‌های تصفیه هوا و کنترل رطوبت نیز می‌تواند به کاهش دمای مرطوب کمک کند. قابل ذکر است که دمای مرطوب بالا قادر است باعث ایجاد مشکلاتی نظیر رسوبات و کاهش عمر مفید تجهیزات به کار رفته در برج خنک کننده شود.

تاثیر دمای مرطوب در طراحی برج خنک کننده

اساس طراحی در برج‌های خنک کن، حداکثر دمای مرطوب می‌باشد که این مقدار در جداول سازمان‌های مدیریت و طراحی کشور موجود و قابل درسترس است. حداکثر دمای مرطوب تابستان در شهر تهران برابر 24 درجه سانتیگراد است که با این حساب در تابستان می‌توان دمای آب برج خنک کن را تا حدود 27 درجه سانتیگراد پایین آورد.

وقتی میزان رطوبت نسبی هوا پایین باشد، حتماً میزان دمای مرطوب از دمای خشک پایین‌تر ولی از دمای نقطه شبنم بالاتر است. هر چه میزان رطوبت نسبی پایین‌تر باشد، فاصله این سه دما از هم بیشتر خواهد شد. روابط و مشخصات میان این پارامترها را می‌توانید در جدول سایکومتریک بدست بیاورید.

درک دمای مرطوب و سایر جنبه‌هایی که بر عملکرد برج خنک کننده تبخیری تأثیر می‌گذارد

یک برج خنک کننده در درجه اول از گرمای نهان تبخیر (تبخیر) برای فرایند خنک کردن آب سیستم استفاده می‌کند. خنک کننده اضافی جزئی توسط هوا به دلیل افزایش دمای آن فراهم می‌شود. انتخاب و عملکرد برج خنک کننده بر اساس سرعت جریان آب، دمای ورودی آب، دمای خروجی آب و دمای مرطوب محیطی است. از آنجایی که سلول‌های برج خنک‌ کننده آب را با تبخیر خنک می‌کنند، دمای مرطوب متغیر طراحی حیاتی است.

یک برج خنک کننده تبخیری به طور کلی می‌تواند آب خنک کننده 5 تا 7 درجه یا بالاتر از وضعیت فعلی مرطوب محیط فراهم کند. یعنی همین اگر دمای مرطوب 78 درجه فارنهایت باشد، برج خنک کننده به احتمال زیاد آب خنک کننده را بین 83 تا 85 درجه فارنهایت فراهم می‌کند، نه کمتر. همان برج سلول، در روزی که دمای مرطوب 68 درجه فارنهایت است، احتمالاً 72 تا 75 درجه فارنهایت، آب خنک کننده را فراهم می‌کند.

نحوه اعمال نظریه دمای مرطوب در برج های خنک کننده

مکانیسم خنک کنندگی برج خنک کننده از طریق تبخیر در جایی که بخشی از آب تبخیر می‌شود، کار می‌کند. گرمای مورد نیاز برای تبخیر از آب داغی که نیاز به خنک شدن دارد (تبخیر آدیاباتیک) استخراج می‌شود. هوا با عبور از برج در آب اشباع می‌شود که رطوبت نسبی هوا را افزایش می‌دهد.

فرآیند تبخیر اجازه می‌دهد تا آب تا دمایی که کمتر از دمای محیط است و به دمای مرطوب نزدیک می‌شود، خنک شود. به همین دلیل است که دمای مرطوب برای طراحی یک برج خنک کننده بسیار مهم است. ابعاد یک برج خنک کننده به توانی که باید تخلیه شود و فاصله حد خنک کننده بین دمای آب خروجی، آب سرد و دمای مرطوب بستگی دارد. هر چه فاصله مرزی خنک کننده کمتر باشد، برای دستیابی به ظرفیت خروجی یکسان، یک برج خنک کننده باید بزرگتر باشد. به عنوان مثال یک برج خنک کننده با توان خروجی 500 کیلووات که دارای فاصله حد خنک کننده 4 درجه است، بزرگتر از یک برج خنک کن برای 500 کیلو وات با فاصله حد خنک کننده 7 درجه است.

سخن آخر

دمای مرطوب یکی از عوامل مهم در عملکرد برج‌های خنک‌ کننده است. این عامل تأثیر زیادی بر روی تبادل حرارت و خنک کردن آب دارد. برای بهبود عملکرد برج و کاهش دمای مرطوب، می‌توان از راهکارهای مختلفی استفاده کرد از جمله استفاده از سیستم‌های تهویه مناسب و سیستم‌های تصفیه هوا و کنترل رطوبت. به کمک این راهکارها، می‌توان دمای مرطوب را به حداقل رسانده و عملکرد برج را بهبود بخشید.

محاسبه‌ گر دمای مرطوب شهرهای ایران را ملاحظه فرمایید.

شرکت کارا فناور اطلس پارسی (بادران تهویه صنعت)

تلفن تماس: ۰۲۱۲۶۷۰۹۹۱۸ / ۰۲۱۲۶۷۰۹۳۶۸ / ۰۲۱۲۲۶۴۵۸۹۰ / ۰۲۱۲۶۶۰۲۷۷۶
تماس فوری / واتس اپ:۰۹۲۱۳۶۰۲۶۹۰

وب سایت رسمی:Badrantahvieh.net
ایمیل:badran.tahvieh@gmail.com
گروه تلگرام:Cooling tower

سوالات متداول