سرمایش تبخیری

وسایل خنککنندهی معمولی بر مبنای سیکل تبرید کار میکنند و از آنها در هر منطقهای از جهان میتوان استفاده کرد. اما هزینهی کارکرد آنها بسیار زیاد است. در مناطق بیابانی(گرم و خشک)، با استفاده از کولرهای تبخیری که به آنها کولرهای آبی نیز میگویند، میتوان از هزینههای زیاد سرمایش جلوگیری کرد[1].

تبخیر، در واقع به تغییر حالت مایعات به حالت گازی اطلاق میشود. هنگامی که آب از سطح جسمی تبخیر میشود، بهدلیل آنکه برای تغییر حالت از مایع به بخار به گرما احتیاج دارد، این گرمای مورد نیاز را از سطح اخذ کرده و در نتیجه سطح، سردتر میشود. در یک روز نسبتا گرم، یک نسیم ملایم و دلچسب باعث خنک شدن ما میشود زیرا جریان هوا سریعا عرق بدن را تبخیر مینماید. گرمای لازم برای تبخیر عرق از بدن ما گرفته میشود، و در نهایت بدن احساس خنکی میکند[2]. مبنای ایجاد سرمایش تبخیری بر اساس تبدیل گرمای محسوس هوا به گرمای نهان آن میباشد. در کولرهای تبخیری با در تماس قرار گرفتن هوا و آب، مقداری از انرژی هوا به آب داده میشود و سبب تبخیر مقداری آب و افزایش رطوبت هوا میشود. در این بین بدلیل کاهش انرژی هوا، هوا خنک میشود و چون با آب در تماس است باعث کاهش دمای آب نیز میشود. البته کاهش دمای آب را اینگونه نیز میتوان توجیه کرد. زمانی که هوا از روی قطرات آب عبور میکند مقداری از انرژی خود را به قطرات آب میدهد، اما این انرژی ممکن است به تنهایی جهت تبخیر آب کافی نباشد. بنابراین قطرات آب مقداری انرژی نیز از قطرات مجاور خود میگیرند و تبخیر میشوند و باعث میشوند که دمای آب باقی مانده کاهش پیدا کند.

در اصل فرایند سرمایش تبخیری با فرایند اشباع آدیاباتیک یکسان است زیرا انتقال گرما بین جریان هوا و اطراف معمولا ناچیز است. بنابراین فرایند سرمایش تبخیری در نمودار سایکرومتریک از خط دمای حباب خیس ثابت پیروی میکند. از آنجا که در نمودار سایکرومتریک خطوط دمای حباب خیس ثابت تقریبا بر خطوط آنتالپی ثابت منطبقاند، میتوان فرایند سرمایش تبخیری را یک فرایند آنتالپی ثابت در نظر گرفت[1].

منابع:

[1] yunus A. Cengel. and M. A. Bles, THERMODYNAMICS AN ENGINEERING APPROACH, EIGHTH EDI. 2015.

[2] ق. حیدرینژاد, اصول و کاربرد خنک کننده های تبخیری، انتشارات مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، تهران، چاپ اول. 1386.