مقدمه
افزایش کاربرد سیستم‌های خنک‌کننده تبخیری ( کولر آبی ) خانگی و صنعتی از یک سو و اهمیت کاهش مصرف انرژی و افزایش راندمان سیستم‌های خنک‌کننده در زندگی امروزی از سوی دیگر، موجب افزایش اهمیت استفاده از تکنولوژی نوین در این صنعت شده است. به طور مثال با استفاده از پد سلولزی به جای پوشال در کولرهای آبی امکان افزایش راندمان سرمایشی تا حدود 30درصد فراهم میگردد.
در این مقاله به مقایسه شرایط عملکرد کولر آبی با پد سلولزی و بهبود عملکرد آن با پوشال پرداخته شده است.
در تحقیقات به عمل آمده در سال ۱۹۹۹ میلادی توسط بانک جهانی در خصوص کولرهای پوشالی طول عمر مفید پوشال به میزان گرد و غبار و ذرات معلق در هوا و نیز کیفیت آب بستگی دارد.
بیشترین راندمان تبخیر کولرهای آبی با پوشال در حدود 80 % است که این میزان پس از گذشت چند هفته از کارکرد کولر آبی تا 50 % یا کمتر کاهش می‌یابد.
عدم ثبات ساختار پوشال موجب ایجاد فشردگی آن بر اثر وزن آب در بخش پایینی و افتادگی آن در بخش بالایی میگردد که این امر باعث ایجاد جریان هوای گرم بدون عبور از روی سطح خیس پوشال می گردد؛ همچنین گرد،غبار و سایر مواد آلی یا معدنی موجود در هوا در فرآیند تبخیر در بین رشته‌های پوشال محبوس شده و موجب افزایش افت فشار در جریان هوای ورودی و انتقال بوی نا مطبوع به داخل فضا میگردد. ضمنا با توجه به موارد ذکر شده فوق و بر اساس کیفیت هوای بیرون (مقدار گرد و غبار موجود در هوا) و سختی آب منطقه، نیاز است پوشال‌ها در طول فصل گرما یک تا دو بار تعویض گردند.
پد سلولزی
پدسلولزی شرکت انرژی که توسط شرکت کولانسل تولید می شود متشکل از ورق های نازک منظم و موجدار از جنس کاغذ کرافت که خاصیت ترشوندگی و جذب آب بالایی دارند و توسط مواد شیمیایی جهت افزایش استحکام و ماندگاری اشباع شده اند. ساختار یکنواخت و متراکم پد سلولزی سبب میگردد که سطح تماس آب و هوا در آن نسبت به پوشال بیشتر و سرعت هوا یکنواخت تر باشد.
پدهای سلولزی از اوایل دهه 1980 با ساختار لانه زنبوری، یکنواخت و ثابت جهت رفع مشکلات پوشال که در بخش قبلی ذکر شد طراحی و تولید شدند، که مزایای آن در زیر آورده شده است. (شکل 1)
|
 |
خصوصیات پد سلولزی
برخلاف پوشال در پد سلولزی به دلیل ساختار یکنواخت و ثابت، جذب آب در تمام سطح آن به طور یکنواخت صورت میگیرد و ساختار مستحکم آن موجب عدم تغییر شکل و افتادگی و ایجاد عملکرد یکنواخت کولر در طول فصل میگردد. جنس و ساختار هندسی پد سلولزی موجب جذب بیشتر آب و افزایش سطح تماس هوا و با سطح خیس و در نتیجه افزایش راندمان تبخیر میگردد. (شکل 2)
(شکل ۲)
مقایسه سرمایش کولرآبی با پد سلولزی و پوشال
مقایسه عملکرد کولر آبی سلولزی و کولر آبی پوشالی در شهر تهران با شرایط آب و هوایی بر اساس استاندارد (2021-ASHRAE) انجام شده است. این نتایج در بازه های زمانی مختلف فصل تابستان بعد از نصب کولر پوشالی و کولر در یک شرایط یکسان سلولزی انجام شده است.
الف) محاسبه دمای خروجی از کولر (کارکرد اولیه)
در این حالت بر طبق محاسبات صورت گرفته، اختلاف سرمایش کولر آبی پوشالی و کولر آبی سلولزی در زمان کارکرد اولیه 3.2 درصد است.
فرایند سایکرومتریک کارکرد اولیه کولر آبی ( پوشالی و سلولزی)
فرایند سایکرومتریک کارکرد اولیه کولر آبی ( پوشالی و سلولزی)
ب) محاسبه دمای خروجی از کولرآبی (پس از 3 هفته کارکرد)
مطابق با گزارش بانک جهانی در سال 1999 میلادی، کولر آبی با پد سلولزی حتی پس از یک فصل کارکرد هیچ کاهش و افتی در میزان راندمان تبخیر آن رخ نمی دهد و این در حالیست که کولر آبی با پوشال تنها پس از 3 هفته کارکرد راندمان تبخیر آن حدود 50 %افت می‌نماید اما در این گزارش محاسبات با کاهش 20% راندمان درنظر گرفته شده است.
دراین حالت بر طبق محاسبات صورت گرفته، اختلاف سرمایش کولر آبی پوشالی و کولر آبی سلولزی بعد از حدود سه هفته کارکرد از زمان نصب آن 37 درصد خواهدشد.
فرایند سایکرومتریک کارکرد کولر پوشالی پس از سه هفته
لذا میتوان نتیجه‌گیری کرد که کولرهای آبی سلولزی انرژی با توجه به کیفیت پد سلولزی استفاده شده در طول فصل ثابت است و راندمان سرمایش کولرهای پوشالی با گذشت زمان دچار کاهش میگردد.
پد سلولزی تولید شده شرکت کولانسل تنها پد سلولزی مورد تایید انرژی می‌باشد.
منابع :
Corporation MUNTERS
World bank technical paper NO.421