در طراحی برج خنک‌کننده تبخیری، هیچ‌ پارامتری به اندازه دمای مرطوب (Wet-Bulb Temperature) تعیین‌کننده نیست. این پارامتر نشان‌دهنده پایین‌ترین دمای قابل دسترس برای خنک‌سازی تبخیری است و برخلاف دمای خشک، مستقیماً تحت‌تأثیر رطوبت نسبی قرار دارد. ازآنجاکه در سیستم تبخیری، بخشی از آب تبخیر می‌شود تا مابقی خنک گردد، خنک‌سازی به دمای مرطوب محدود است. به‌طور معمول، دمای آب خروجی از برج تنها می‌تواند ۳ تا ۵ درجه بیشتر از دمای مرطوب باشد؛ این اختلاف، همان “Approach” نامیده می‌شود.

تفاوت دمای مرطوب در شهرهای مختلف

ایران دارای طیف وسیعی از اقلیم‌هاست، از مناطق ساحلی و مرطوب شمالی گرفته تا مناطق خشک مرکزی و گرم جنوبی. این تنوع اقلیمی باعث تفاوت چشمگیر در مقدار دمای مرطوب بین شهرها شده است. برای مثال، در رشت و بندرعباس، دمای مرطوب تابستانی می‌تواند تا ۲۸ یا ۳۰ درجه سانتی‌گراد برسد، درحالی‌که در شهرهایی مثل یزد یا مشهد این مقدار به ۱۸ تا ۲۲ درجه محدود می‌شود. این تفاوت، طراحی برج خنک کننده را به‌شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد و مانع استفاده از طراحی یکسان در کل کشور می‌شود.

نقشه شیپ فایل اقلیم ایران

انتخاب دمای طراحی (۹۵ درصدی)

دمای مرطوب در یک شهر در طول سال نوسان دارد. بنابراین طراحان از شاخصی به‌نام دمای مرطوب ۹۵ درصدی استفاده می‌کنند؛ یعنی دمایی که در ۹۵٪ ساعات سال، مقدار واقعی پایین‌تر از آن است. این روش باعث می‌شود سیستم در بیشترین بازه‌ی سال با راندمان مناسب کار کند، و تنها در شرایط بحرانی خاص دمای آب خروجی افزایش یابد.

ارتباط اقلیم با نوع برج خنک‌کننده

در مناطق خشک با دمای مرطوب پایین، برج‌های تبخیری مدار باز عملکرد بسیار خوبی دارند. با این حال، تبخیر زیاد باعث تغلیظ املاح می‌شود و استفاده از سختی گیر آب در چنین مناطقی الزامی است. از سوی دیگر، در مناطق مرطوب، میزان تبخیر کاهش یافته و راندمان برج افت می‌کند. در این شرایط، باید از برج‌های هیبریدی، مدار بسته یا طراحی‌هایی با سطح تبادل حرارت گسترده استفاده کرد. همچنین برای مقابله با خوردگی، انتخاب تجهیزاتی مانند فن فایبرگلاس به‌جای فن‌های فلزی رایج، توصیه می‌شود.

دمای مرطوب و تأثیر آن بر اجزای برج

زمانی‌که دمای مرطوب بالا باشد، برای حفظ عملکرد سرمایشی، سطح تماس هوا و آب باید افزایش یابد. این موضوع باعث بزرگ‌تر شدن برج، استفاده از پکینگ‌های متراکم‌تر، فن‌های با دبی بالا و افزایش مصرف برق می‌شود. بنابراین شناخت دمای مرطوب شهر، نه‌تنها در تعیین ظرفیت، بلکه در انتخاب دقیق اجزا برج خنک کننده اهمیت دارد.

دانلود فایل کامل جدول دمای مرطوب شهرهای ایران

دمای مرطوب شهرهای ایران

تفاوت دمای مرطوب با نقطه شبنم

برخی طراحان تازه‌کار ممکن است دمای مرطوب را با نقطه شبنم اشتباه بگیرند. اما این دو مقدار کاملاً متفاوت‌اند. دمای نقطه شبنم دمایی است که در آن بخار آب موجود در هوا شروع به چگالش می‌کند، در حالی‌که دمای مرطوب حاصل تبخیر آب در محیط خشک است. در هوای اشباع، این دو به هم نزدیک می‌شوند، اما در اقلیم‌های خشک ایران، فاصله زیادی میان آن‌ها وجود دارد.

سختی آب و طراحی برج در شهرهای مرکزی

در شهرهایی مانند یزد، کرمان یا طبس، به‌دلیل دمای خشک بالا و رطوبت نسبی پایین، مقدار دمای مرطوب معمولاً پایین است. این شرایط از نظر انتقال حرارت برای برج خنک‌کننده مطلوب محسوب می‌شود و امکان خنک‌سازی مؤثرتر را فراهم می‌کند. اما در عین حال، افزایش تبخیر باعث بالا رفتن غلظت املاح محلول در آب می‌شود که اگر کنترل نشود، به‌مرور موجب تشکیل رسوب در اجزای سیستم خواهد شد. بررسی دقیق سختی آب در این مناطق به طراح کمک می‌کند تا پیش‌بینی دقیقی از شرایط بهره‌برداری داشته باشد و با استفاده از تجهیزات کنترلی نظیر پکینگ مدیا یا کویل‌هایی با پوشش مناسب، از رسوب‌گذاری در کویل مسی جلوگیری کند.

مطالعه بیشتر: برای آشنایی با روش‌های احیای سیستم و کنترل رسوب در برج‌های تبخیری، پیشنهاد می‌شود مقاله مرتبط با رزین سختی گیر را مطالعه کنید.