Evaporatif kondenserin çalışma prensibi ve performansı

Evaporatif kondansatör, su soğutmalı bir kondenser ve soğutma kulesi entegre ekipman yapısıdır; ana rolü, kompresör tarafından boşaltılan sıcak soğutucu gazın doymuş sıvıya yoğunlaştırılmasıdır. Soğutucu akışkan, buharlaşmalı kondenser borusunda akar, borunun yüzeyi ince bir su filmi tabakasıyla kaplanır ve soğutma havası, iki parça içeren borunun dış tabakasında akar: kütle transfer ısısı ve konvektif ısı transferi, bu, ısı ve kütle alışverişi içeren karmaşık bir süreçtir. Soğutma suyu, sirkülasyon pompası tarafından yoğuşma bobininin üst kısmına gönderilir ve bir su filmi oluşturacak ve aşağı doğru akacak şekilde yoğuşma borusu grubunun dış yüzeyine nozül yoluyla püskürtülür. Su filminin ortasındaki su buharlaştığında ısı emilir ve tüpteki yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı soğutucu buhar yoğunlaşarak sıvı haline gelir. Hava kutunun altından girer, yoğuşma borusu grubunun alt kısmı boyunca yukarı doğru akar ve su buharını yoğuşturucu borusunun dışına taşır. Havanın sıcaklığı su sıcaklığından düşük olduğunda belirli bir soğutma rolü de oynayabilir. Buharlaşmamış su yine de tankın altındaki havuza geri döner ve şamandıralı küresel vana belirli bir su seviyesini korumak için kullanılır ve döngü buna göre çalışır.

Evaporatif kondenserde, soğutucu buharın ısısının, ısı değişim bobininin duvarı boyunca su filmi yoluyla havaya aktarıldığı görülmektedir. Evaporatif kondansatörün ısı ve kütle transfer süreci, soğutucu akışkan ile su filmi arasındaki sıcaklık farkı ve su filmi ile hava arasındaki sıcaklık farkı ve kütle konsantrasyon farkı olmak üzere iki bölümden oluşur. Burada su filmi (oluşumu, yıkanması, kalınlığı ve dağılımı) evaporatif kondansatörün performansının anahtarıdır.

Evaporatif kondansatörün ısı transfer etkisi, hava soğutmalı kondenserinki ile karşılaştırılır ve hava soğutmalı kondansatörün yoğunlaştırma kapasitesi ortamın kuru termometre sıcaklığı ve yoğunlaşma sıcaklığı ile sınırlı olduğundan, yoğunlaşma sıcaklığı nispeten düşüktür. Evaporatif kondenser, ortamın ıslak termometre sıcaklığına yakın olabilir ve ıslak termometre sıcaklığı genellikle kuru termometre sıcaklığından 8 derece daha düşüktür, dolayısıyla yoğuşma sıcaklığı daha düşüktür ve ısı transfer etkisi hava soğutmalı kondenserden çok daha üstündür. Soğutma kuleli su soğutmalı kondansatörle karşılaştırıldığında, evaporatif kondenser, soğutucu akışkan ile soğutma suyu arasındaki ısı transferinin ve kütle transfer değişiminin tamamlanması nedeniyle yoğuşma ısı yükünü taşımak için esas olarak suyun buharlaşmasının gizli ısısına dayanır. Özellikle yaz aylarında yoğuşma sıcaklığı düşük olduğundan su tüketimi büyük ölçüde azalır. Teorik olarak su tüketimi, su soğutmalı tipin yalnızca %5-10 kadarıdır ve gerçekte yalnızca %15 civarındadır. Bu nedenle cihazın tamamı kompakt yapıya, küçük hacme ve az yer kaplamaya sahiptir.

Evaporatif kondansatörün kullanılması, soğutma sisteminin yoğunlaşma sıcaklığını azaltır, böylece kompresörün giriş gücü azalır ve kondenserin toplam güç tüketimi de önemli ölçüde azalır, böylece belirgin bir enerji tasarrufu elde edilebilir. Yoğuşma sıcaklığı 1 derece arttığı için birim soğutma kapasitesi başına güç tüketimi %3-3,5 oranında artacaktır. Birçok test raporu, aynı koşullar altında evaporatif kondenser kullanılması durumunda soğutma ünitesinin enerji tüketiminin yaklaşık %10 oranında azaltılabileceğini göstermektedir.