چگونه برج های خنک کننده گرما را دفع می کنند؟

ظرفیت خنک کننده برج های خنک کننده عمدتاً از طریق چندین روش فنی خاص به دست می آید:
1. در طول فرآیند تبخیر، انرژی گرمایی به تدریج کاهش می یابد
در بین روش های اتلاف حرارت برج های خنک کننده، اتلاف حرارت تبخیری بحرانی ترین فناوری محسوب می شود. هنگامی که آب گرم از درون برج خنک کننده عبور می کند، به قطرات ریز آب تبدیل می شود یا یک لایه نازک از لایه آب ایجاد می کند و در نتیجه منطقه تماس بین آب و هوا را گسترش می دهد. آب گرم دمای نسبتاً بالایی دارد، در حالی که دمای هوای جاری در سطح آب نسبتاً پایین است که باعث می شود مولکول های آب به تدریج تبخیر شده و وارد جو شوند. در طول فرآیند تبخیر، مولکول های آب نیاز به جذب انرژی گرمایی دارند که عمدتاً توسط آب گرم تامین می شود که باعث می شود دمای آب به تدریج کاهش یابد. راندمان اتلاف گرمای تبخیری تحت تأثیر متغیرهای متعددی از جمله رطوبت، دما و سرعت انتشار باد در هوا، بلکه سطح آب نیز قرار دارد.
2. دستیابی به هدف از اتلاف گرما از طریق فن آوری تماس
اتلاف گرمای تماسی به عنوان انتقال انرژی گرمایی زمانی که آب گرم به دلیل اختلاف دما در تماس مستقیم با هوا باشد تعریف می شود. در ساختار داخلی برج خنک کننده، هنگامی که قطرات آب یا لایه های آب با هوا تماس می گیرند، گرما از آب به جو مجاور منتقل می شود. اگرچه این روش اتلاف گرما به اندازه اتلاف حرارت تبخیری موثر نیست، اما می‌تواند به درجه خاصی از اثر خنک‌کنندگی در سناریوهای کاربردی خاص دست یابد.
3. از فناوری تابش برای عملیات اتلاف گرما استفاده کنید
اتلاف گرمای تابشی مکانیسمی را توصیف می کند که توسط آن یک جسم از امواج الکترومغناطیسی برای پراکندگی گرما به دنیای خارج استفاده می کند. در ساختار داخلی برج خنک کننده، عناصری مانند آب و بدنه برج توسط تابش گرما را به محیط اطراف خود آزاد می کنند. با این حال، زمانی که برج خنک کننده در حال انجام عملیات اتلاف گرما است، به دلیل راندمان کم اتلاف حرارت تشعشع و حساسیت به عوامل محیطی خارجی، نسبت اتلاف گرمای تشعشع در سیستم کلی اتلاف حرارت معمولاً زیاد نیست.
4. شرح مفصلی از فرآیند اتلاف حرارت
در مرحله طراحی این برج خنک کننده مرطوب، آب گرم از بالای برج به داخل جریان می یابد و سپس در فرآیند عبور از لایه پرکننده، قطرات آب یا لایه های آب تشکیل می دهد. در همان زمان، هوا می تواند از پایین یا کنار برج وارد شود و با قطرات آب یا لایه های آب تبادل گرما کند. در طی فرآیند تبادل حرارت، مولکول های آب تبخیر شده و گرما را از بین می برند و در نتیجه دمای آب کاهش می یابد. در عین حال مقداری گرما در جو جذب خواهد شد که با تماس فیزیکی و تشعشع منتقل می شود. آب خنک شده از پایین برج خارج می شود و هوای گرم از بالای برج خارج می شود.
5. روش های خنک کننده دیگر مانند برج های خنک کننده غیر مستقیم
برای آن دسته از برج های خنک کننده غیرمستقیم که برج های خنک کننده بسته نامیده می شوند، روش های اتلاف حرارت آنها به طور قابل توجهی با برج های خنک کننده مرطوب متفاوت است. در فرآیند ساخت یک برج خنک کننده غیرمستقیم، آب در تماس مستقیم با هوا قرار نمی گیرد، بلکه تصمیم می گیرد از طریق رادیاتور یا وسایل دیگر گرما را تبادل کند. تحت شرایط محیطی فعلی، اتلاف گرما عمدتاً به تبادل حرارت همرفتی بین هوا و رادیاتور و همچنین مکانیسم انتقال حرارت در داخل رادیاتور بستگی دارد. اگرچه ممکن است برج خنک کننده غیرمستقیم در اتلاف گرما کمی ناکافی باشد، اما می تواند به طور موثری از تماس مستقیم بین آب و هوا جلوگیری کند، بنابراین در مواردی که استانداردهای سختگیرانه ای برای کیفیت آب وجود دارد یا باید از آلودگی محیط زیست اجتناب شود، به طور گسترده استفاده شده است.
به عبارت ساده، مکانیسم اتلاف حرارت برج خنک کننده با تأثیر ترکیبی بسیاری از عناصر پیچیده شکل می گیرد. در سناریوهای کاربردی واقعی، ما باید بر اساس نیازهای خنک کننده خاص و شرایط واقعی فعلی، مناسب ترین نوع برج خنک کننده و راه حل اتلاف حرارت مربوطه را انتخاب کنیم.