1.1.1 SU SOĞUTMA KULESİ

1.1.1.1 Su Soğutma Kulesi Nedir?

Su soğutma kuleleri, sistemden gelen sıcak suyun dolgu üzerine püskürtülmesi ile ısının atmosfere verilerek ortamdan uzaklaşması ile soğuma sağlayan sistemlerdir. Soğutma kulesi bir ısı uzaklaştırma ünitesidir. İçinden geçen suyun bir kısmının buharlaşmasını sağlayarak sistemdeki istenmeyen ısıyı atmosfere verir. Kalan su ise istenilen derecede soğur. Sıcak bir nesnenin üzerine su dökülerek soğuduğunu düşünün. Islak bir yüzeyin soğuması kuruya oranla çok daha hızlıdır. Aynı şekilde, su soğutma kulesi de, kuru tip ısı uzaklaştırma ünitelerinden çok daha etkilidir. Su soğutma kulelerinin yaygın kullanım alanları arasında klima sistemleri, üretim tesisleri ve enerji santralleri vardır.

Çoğu havalandırma sistemleri ve endüstriyel prosesler, taşınması ve dağıtılması gereken ısı üretirler. Yaygın olarak, ısıyı soğutma yoğunlaştırıcısından veya endüstriyel proses ısı değiştiricisinden taşımak için ısı transfer aracı olarak su kullanılır. Geçmişte, bu; sürekli bir su nehrinin, yararlı bir su kaynağından ya da doğal bir su kaynağından çekilmesiyle yapılıyordu. Su, prosesten geçerken ısıtılıyor ve daha sonra doğrudan bir lağıma boşaltılıyor ya da suyun kendi içine geri gönderiliyordu. Bu amaçla yan hizmetlerden alınan su, şimdi artan su ihtiyaçları ve imha maliyetlerinden dolayı pahalı hale geldi. Buna benzer olarak, doğal kaynaklardan çekilen soğutma suları neredeyse elde edilemez halde, çünkü boşaltma sularının artan sıcaklığının neden olduğu su kaynakları ekolojisini bozan etkenler kabul edilemez hale geldi. Hava ile soğutulmuş ısı değiştiricileri, ısıyı doğrudan atmosfere atarak suyu soğutmak amacıyla kullanılabilir; ama ilk maliyet ve bu araçların vantilatör enerji tüketimi yüksektir. Bunlar, ekonomik olarak suyu kuru termometre sıcaklığından yaklaşık 11o C soğutabilirler. Bu tür sıcaklıklar çoğu soğutma sistemlerinin ve çoğu endüstriyel proseslerin soğutma suyu gereksinimleri için çok yüksektir.

Soğutma kuleleri bu problemlerin çoğunun üstesinden gelir. Bu nedenle yaygın olarak, ısıyı soğutma suyu soğutucularından, havalandırma ve endüstriyel proses sistemlerinden atmak için kullanılır. Soğutma kulesi sisteminin su tüketim oranı tek geçişli sisteminin oranının sadece % 5′ dir ve alınan su tedarikleriyle çalışmak için en ucuz sistemdir. Buna ek olarak, ısıtılan suyun boşa1tımı çok azdır, böylece çevreyle ilgili etki büyük ölçüde azalır. Son olarak, soğutma kuleleri, suyu 2–3 o C çevre nemli-ampul sıcaklığında veya normal boyutlardaki havalandırma sistemlerinin yapabileceğinden 20 o C daha düşük soğutabilir.

1.1.1.2 Kule Çalışma Prensipleri

Su soğutma kuleleri çalışma prensiplerine göre karşı akışlı ve çapraz akışlı kuleler olmak üzere ikiye ayrılır. Karşı akışlı su soğutma kulelerinde su yukarıdan aşağı süzülürken hava aşağıdan yukarı hareket eder. Çapraz akışlı su soğutma kulelerinde su yukarıdan aşağı inerken hava akımı yataydır. Karşı akışlı kuleler, diğerlerine oranla daha etkilidir. Son yıllarda tercih edilen teknoloji olan karşı akışlı kulelerin çalışma prensibini ayrıntılı olarak incelemekte fayda vardır.

…