در برجهای خنککن آبی، حرارتی که آب از کندانسور چیلر دریافت میکند باید به محیط منتقل شود. این انتقال حرارت عمدتاً از طریق تبخیر بخشی از آب در گردش انجام میشود. به همین دلیل، بخشی از آب برج به صورت بخار از سیستم خارج شده و نیاز به جبران آب وجود دارد.
در شرایط طراحی، میتوان مقدار تقریبی آب تبخیرشونده را با استفاده از موازنه انرژی محاسبه کرد.
حرارت گرفتهشده توسط آب در کندانسور باید برابر با حرارت دفعشده توسط تبخیر آب باشد:
Qc = Qev
با نوشتن روابط حرارتی داریم:
m1 × Cp × (Ti − To) = m2 × Hfg
که در آن:
Qc : حرارت دریافتشده توسط آب از کندانسور
Qev : حرارت دفعشده از طریق تبخیر آب
m1 : دبی آب در گردش برج و کندانسور
m2 : دبی آب تبخیرشونده
Cp : گرمای ویژه آب
Hfg : گرمای نهان تبخیر آب
در شرایط معمول طراحی برای برج خنککن آبی:
گرمای ویژه آب:
Cp ≈ 1 kcal/kg.K
گرمای نهان تبخیر آب در دمای محیط:
Hfg ≈ 580 kcal/kg
دمای آب ورودی به برج:
Ti ≈ 95°F
دمای آب خروجی از برج:
To ≈ 85°F
بنابراین اختلاف دمای آب رفت و برگشت برج برابر است با:
ΔT ≈ 10°F ≈ 5.6°C
با جایگذاری مقادیر فوق در رابطه اصلی:
m1 × 1 × 5.6 = m2 × 580
در نتیجه:
m2 / m1 ≈ 0.01
در شرایط طراحی و برای مناطق با آبوهوای معتدل، مقدار آب تبخیرشونده در برج خنککن آبی تقریباً برابر با ۱٪ دبی آب در گردش برج و کندانسور است.
این مقدار میتواند با تغییر شرایط محیطی، دمای مرطوب هوا، راندمان برج و شرایط بهرهبرداری تغییر کند، اما مقدار ۱٪ معمولاً بهعنوان یک تخمین مهندسی مناسب در طراحی اولیه سیستمها استفاده میشود.
مهندس داریوش هادیزاده
.png)