کولر آبی و محاسبات تعیین ظرفیت آن

[Mr. Specific 43573]

كولر آبی و اهمیت آن

یكی از اولین روشهایی كه بشر جهت خنك كردن محیط اطراف خود انتخاب نمود گذراندن هوای داغ بیرون از روی بوته‌های مرطوب خار و عبور آن به داخل چادر یا كلبه خود بوده است . نوع تكامل یافتة این گونه خنك‌كننده‌ها در شهرهای حاشیه كویر مخصوصاٌ یزد دیده می‌سوند كه با ساختن بادگیر در جهت مناسب، جریان هوای بیرون به داخل هدایت می‌شود تا با عبور از روی سطوح مرطوب دمای آن كاهش یابد .

با كشف و كاربرد الكتریسیته و ساخت موتورهای برقی نوع پیشرفته‌تر این گونه خنك‌كننده‌ها در قالب كولرهای آبی ایرواشری و برجهای خنك‌كن ساخته شد و به بازار عرضه گردید با توجه به عملكرد اینگونه وسایل كه از نظر ترمودینامیكی تقریباٌ به صورت آدیاباتیك صورت می‌گیرد ما در اغلب موارد با كاهش دما و افزایش رطوبت شرایط هوای بیرون به آسایش مورد نیاز انسان نزدیكتر می‌شویم بدون اینكه هیچگونه گرماگیری از محیط داخل انجام پذیرد.

اگر این خنك‌كننده‌ها برای اماكنی با شرایط محیطی نسبتا نامطوب مانند اغلب كارخانه‌های صنعتی، محیطهایی كه رطوت بالا نیاز دارند مانند گلخانه‌ها، سالن‌های كشت محصولات در سایه و غیره و یا اماكن مسكونی كه در نقاط نسبتاٌ خشك و نیمه خشك قرار دارند بكار می روند می توانند شرایط آسایش نسبتا مناسبی را فراهم آورند .

در این میان كولر های آبی متداولترین این دستگا هها می‌باشند كه به دلیل ارزان بودن، سادگی استفاده و مصرف برق كم نسبت به سایر وسایل برودتی بیشترین كاربرد علی الخصوص در اماكن مسكونی را دارا می‌باشد .

 

طبق بررسیهای انجام شده در سال 1375 مصرف برق این وسیله حدود 1550 گیگاوات ساعت بوده است كه حدود دو درصد مصرف كشور می‌باشد .

ساختمان كولر آبی :

فن:

از یك قطعه فلزی یكپارچه ساخته می‌شود كه باید با دستگاههای الكترونیكی كاملا بالانس شود كه باعث عمر طولانی یا تاقانها شده و نیز به مدت طولانی بدون صدا و لغزش به كار خود ادامه دهند

پوشا لها :

به منظور جریان بهتر هوا و آب می بایست ضخامت پوشالها در تمام سطوح، پخش گردد بدین منظور پوشالها با دستگاههای اتوماتیك دوخته شده و مانع از عبور گردو غبار به درون اتاق می‌شود .

بدنه:

بدنه و قسمتهای فلزی آن كه از جنس ورق گالوانیزه می‌باشد با لایه ضخیمی از فلز روی و رنگ پودر پوشش داده می‌شود .

الكتروموتور :

وظیفه چرخانده فن را بر عهده دارد.

پمپ آب:

پمپ آب كار پمپاژ آب از تشك پایینی كولر به سه راهه آب را به عهده دارد و می‌تواند به راحتی آب را به ارتفاع دو متری برساند .

اصول عملكرد كولرهای تبخیری ( آبی ) مستقیم:

در كولرهای آبی مستقیم آب در داخل جریان هوا تبخیر می‌شود . درجه حرارت تعادل آبی كه بطور مداوم گردش می‌كند ، برابر با درجه حرارت حباب تر هوای ورودی خواهد بود. در اثر انتقال جرم و حرارت بین هوا و آب ، همزمان با ثابت ماندن درجه حرارت حباب تر، درجه حرارت حباب خشك هوا كاهش و رطوبت نسبی آن افزایش می‌یابد .

كولرهای آبی به دلایل زیر مورد توجه می‌باشند:

الف ) مصرف انرژی كمی دارند.

ب ) جابجایی مورد نیاز برای تأمین سلامتی انسان به راحتی بوسیله كولر آبی فراهم می‌شود.

 

كاربردهای صنعتی ( Industrial Application) :

در یك كارخانه كه مقدار بار حرارت داخلی آن زیاد می‌باشد، بسیار مشكلاست كه بدون تغذیه مقدار قابل توجهی هوای تازه بتوان شرایط داخل را به شرایط هوای خارج نزدیك كرد. با استفاده از مقدار منطقی هوای تازه و سرمایش تبخیری می‌توان آن مشكل را مرتفع نمود و بازده كاركنان را بهبود بخشید .

اگر این مشكل حل نشود بهره وری كارگران كاهش و خطر ایمنی و بهداشت در ماههای تابستان افزایش می یابد . در روزهای گرم ، احتمال دارد مقدار تولید در كارخانجاتی كه به طور مناسب سرد نمی‌شوند حدود 25 تا 40 درصد كاهش پیدا كند . سرمایش تبخیری ساختمانهای صنعتی می‌تواند به صورت سرمایش وضعی یا سرمایش یك ناحیه باشد .كولرهای آبی را می توان به صورت دستی یا خودكار كنترل كرد . در طول فصل پاییز ، زمستان و بهار می‌توان هوای تازه این سیستمها را گرم نمود هوای تغذیه شده به صورت ثقلی و یا توسط مكنده‌های سقفی تخلیه می گردند برای اطمینان از این كه هوا به سمت كارگران تغذیه می‌شود باید طرح كانال كشی به گونه‌ای باشد كه هوا در ارتفاع تا كف توزیع گردد .

 

 

رطوبت گیری و سرمایش) ( dehumidification & cooling از كولرهای تبخیری برای سرد كردن و رطوبت گیری هوا نیز استفاده می‌شود حرارت و رطوبت خارج شده از هوا باعث افزایش درجه حرارت آب می‌گردد وقتی درجه حرارت ورود آب كمتر از درجه حرارت حباب تر ورودی باشد درجه حرارتهای حباب خشك و تر هوا كاهش خواهند یافت رطوبت گیری هنگامی انجام می شود كه درجه حرارت آب خروجی از فرآیند كمتر از درجه حرارت نهایی آب با توجه به حرارت محسوس و نهان و مقدار آب در گردش تعیین می‌گردد در عین حال این درجه حرارت نهایی نباید از نقطه شبنم نهایی مورد نظر بیشتر باشد و معمولا یك یا دو درجه از آن كمتر است هوای خروجی از یك كولر آبی كه به عنوان رطوبت گیر استفاده شده است اساساٌ اشباع است .

تمیز كردن هوا (air cleaning)

تمام گونه‌های كولرهای آبی تا حدودی هوا را تمیز می كنند كولرهایی كه در آنها آب ریزش می كند كمترین تاثیر را در پاكسازی هوا دارند و فقط ذرات تا قطر از هوا جدا می كنند با استفاده از نازل‌های با فشار زیاد و طراحی خوب هواشورها می‌توانند هوا را به نحو موثر تمیز كنند .

بازده كولرهای آبی در زدودن غبار بستگی به اندازه ، چگالی ، قابلیت جذب آب و حلالیت ذرات غبار دارد ذراتی كه بزرگترند و آب را بهتر جذب می‌كنند را می‌توان راحتر جدا كرد جدا شدن این ذرات تا حد زیادی ناشی از برخورد آنها با سطوح مرطوب صفحات قطره گیر یا سطح بستری می باشد .

سایر كاربرد ها

_ كنترل آلاینده‌های گازی

_ سرمایش معدن‌ها

_ سرد كردن حیوانات

_ سرمایش انبار محصولات ( سیب زمینی ، سییب، مركبات و غیره )

_ سرمایش گلخانه‌ها

 

تعیین ظرفیت کولر آبی :

ظرفیت کولر آبی بر حسب CFM =تعداد دفعات تعویض هوا/ حجم فضا بر حسبFT3

تعداد دفعات تعویض هوا از جدول زیر بدست می آید :

اگر در پروژه مربوطه دمای مرطوب هوا و دمای خشک هوا موجود بود دفعات تعویض هوا از رابطه زیر بدست می آمد :

دفعات تعویض هوا = 10 /دمای مرطوب هوا ـــ دمای خشک هوا

[مجیدرحیمی 1695]

k=db-wb/10

 

airflow=v/k*1.5

k=ضریب ثابت

db.wb= درجه حرارت خشک و مرطوب

v=حجم اتاق یا ساختمان برحسب فوت مکعب ( فرمول تجربی انتخاب کولر ابی)

برای انتخاب کولر گازی باید به نرم افزار انتخاب اسپیلیت مراجعه کنید