გაგრილების ძირითადი საიდუმლო: როგორ აგრილებს აორთქლებადი სითბოს გაფრქვევა აღჭურვილობის ჰაბებს?

გამაგრილებელი კოშკი არის მოწყობილობა წყალსა და ჰაერს შორის სითბოს გაცვლისთვის. იგი ძირითადად შედგება სტრუქტურული ჩარჩოსგან, ტექნიკური გვერდითი პანელებისგან, ვენტილატორისგან, ძრავისგან, შემავსებლის მასალისგან, წყლის განაწილების სისტემისგან, კოშკის კორპუსისგან და წყლის შეგროვების აუზისგან. სითბოს გაცვლა ძირითადად მიიღწევა თერმული ურთიერთქმედებით შედარებით დაბალ-ტემპერატურულ ჰაერს (მიმართული ვენტილატორით) და წყალს შორის შემავსებლის მასალაში, რითაც ამცირებს წყლის ტემპერატურას. მონაცემთა ცენტრის პროექტებისთვის, აღჭურვილობისა და ელექტრო მოწყობილობების მთლიანი სითბოს დატვირთვა შედარებით სტაბილური რჩება. გაცივებული წყლის სისტემა, გაგრილების წყლის სისტემა და გამაგრილებელი კოშკის დიზაინი გადამწყვეტია კომპიუტერის ოთახში უწყვეტი გაგრილების უზრუნველსაყოფად. ამიტომ, გამაგრილებელმა კოშკებმა უნდა იმუშაონ უწყვეტად-წელიწადში (მონაცემთა ცენტრები ჩრდილოეთ რეგიონებში, როგორც წესი, იყენებენ წყლის-გაცივებას გაცივებული წყლის სისტემებისთვის, რომელიც ასევე მუშაობს მთელი წლის განმავლობაში).

გაგრილების კოშკების მუშაობის პრინციპი

გაგრილების კოშკების მუშაობის პრინციპი ეფუძნება აორთქლებადი სითბოს და მასის გადაცემას. ვენტილატორით ამოძრავებული ცხელი წყალი იფრქვევა სითბოს გაფრქვევის მასალის ზედაპირზე და შედის კონტაქტში მასში გამავალ მოძრავ ჰაერთან. ამ დროს, სითბოს და ტენიანობის გაცვლა ხდება ცხელ წყალსა და ცივ ჰაერს შორის. ამავდროულად, ცხელი წყლის ნაწილი აორთქლდება და აორთქლების ფარული სითბო გამოიყოფა ჰაერში. საბოლოოდ, გაცივებული წყალი ხვდება წყლის ავზში და შემდეგ ბრუნდება საჭირო აღჭურვილობაში ხელახლა გამოყენებისთვის. სველ გამაგრილებელ კოშკებში ცხელ წყალს აქვს მაღალი ტემპერატურა, ხოლო ჰაერს, რომელიც მიედინება წყლის ზედაპირზე, აქვს დაბალი ტემპერატურა. წყალი გადასცემს ჰაერს სითბოს, რომელიც ატარებს მას და ანაწილებს ატმოსფეროში. წყალი ჰაერში სითბოს ავრცელებს სამი გზით: (1) მგრძნობიარე სითბოს გადაცემა; (2) აორთქლებადი სითბოს გადაცემა; (3) რადიაციული სითბოს გადაცემა. გაგრილების კოშკები ძირითადად ეყრდნობა სითბოს გადაცემის პირველ ორ მეთოდს. რადიაციული სითბოს გადაცემა უმნიშვნელოა მისი მცირე სიდიდის გამო. მათ შორის, აორთქლებადი სითბოს გადაცემა ხორციელდება მასის გადაცემის გზით, კერძოდ წყლის მოლეკულების უწყვეტი დიფუზიით ჰაერში. წყლის მოლეკულებს აქვთ ენერგიის განსხვავებული დონე, საშუალო ენერგია განისაზღვრება წყლის ტემპერატურით. წყლის ზედაპირთან ახლოს, მაღალი კინეტიკური ენერგიის მქონე წყლის ზოგიერთი მოლეკულა სძლევს მეზობელი მოლეკულების მიზიდულ ძალებს, გაურბის წყლის ზედაპირს და ხდება წყლის ორთქლი. როდესაც ეს მაღალი{16}}ენერგეტიკული მოლეკულები გადის, ზედაპირთან ახლოს არსებული წყლის ენერგია მცირდება, რაც იწვევს წყლის ტემპერატურის ვარდნას. ეს არის აორთქლების სითბოს გადაცემა. ზოგადად მიჩნეულია, რომ აორთქლებული წყლის მოლეკულები პირველ რიგში ქმნიან გაჯერებული ჰაერის თხელ ფენას წყლის ზედაპირის მახლობლად, წყლის ზედაპირის ტემპერატურის ტოლი. ამ გაჯერებული ფენიდან ატმოსფეროში წყლის ორთქლის დიფუზიის სიჩქარე დამოკიდებულია გაჯერებულ ფენასა და ატმოსფეროში წყლის ორთქლს შორის წნევის განსხვავებაზე.

გამაგრილებელი კოშკების ძირითადი სტრუქტურა

კოშკის ჩარჩო: უზრუნველყოფს გარე მხარდაჭერას.

სითბოს გაცვლის შემავსებელი მასალა: მაქსიმალურად აძლიერებს სითბოს გაცვლის არეალს წყალსა და ჰაერს შორის.

წყლის შესანახი ავზი (გამაგრილებელი წყლის აუზი): განლაგებულია გამაგრილებელი კოშკის ბოლოში გაცივებული წყლის შესაგროვებლად.

წყლის განაწილების საქშენები: უზრუნველყოს წყლის ერთგვაროვანი განაწილება სითბოს გაცვლის შემავსებლის მასალაზე.

ღერძული ნაკადის ვენტილატორი: აჩქარებს ჰაერის ნაკადს.

კლასიფიკაცია წყლისა და ჰაერის ნაკადის მიმართულების მიხედვით

გამაგრილებელი კოშკები იყოფა საპირისპირო გამაგრილებელ კოშკებად და ჯვარედინი გამაგრილებელ კოშკებად, წყლისა და ჰაერის დინების მიმართულებიდან გამომდინარე.

Counterflow Cooling Towers

კოშკის კორპუსი: ვარგისია ქარის ცვლადი მიმართულების მქონე უბნებისთვის.

წყლის განაწილების შემავსებელი მასალა: იდეალურია კარგი წყლის ხარისხის მქონე გარემოში.

ვენტილატორი: საპირისპირო კოშკებს აქვთ ოდნავ მაღალი სტატიკური წნევა და ზოგიერთ მოდელს სჭირდება ოდნავ მაღალი სიმძლავრის ძრავები.

გარემოსდაცვითი შეზღუდვები: ერთი და იგივე მოდელის ჯვარედინი ნაკადის კოშკი უფრო მეტ ფართობს იკავებს, ვიდრე საპირისპირო კოშკს. თუმცა, როდესაც გამოიყენება მრავალი კოშკი, ჯვარედინი ნაკადის ანძები შეიძლება იყოს დაკავშირებული პარალელურად, ხოლო საპირისპირო კოშკები მოითხოვს ორ ერთეულს შორის კოშკის დიამეტრის ნახევარზე მეტი მანძილის დაშორებას. ამრიგად, კომბინირებულ ჯვარედინი კოშკებს შეუძლიათ შეამცირონ იატაკის სივრცე. საპირისპირო ანძები ხელსაყრელია ისეთ ადგილებში, სადაც არის მაღალი-შენობები, ბუხრები ან სითბოს სხვა წყაროები, ასევე იმ სცენარებში, რომლებიც საჭიროებენ გაგრილების ანძების მცირე რაოდენობას, მათი კომპაქტური ნაკვალევის გამო.

დრიფტი და ხმაური: გთავაზობთ კარგ ვენტილაციას, რაც მათ შესაფერისს გახდის ნაკლებად მკაცრი გარემოს დაცვისა და ხმაურის მოთხოვნების მქონე ტერიტორიებისთვის.

ყოველდღიური მოვლა: შემავსებლის გამოცვლა რთულია, ამიტომ ისინი შესაფერისია სუფთა წყლის ხარისხისა და ქვიშისა და მტვრის დაბალი დონის მქონე ადგილებში გამოსაყენებლად.

Crossflow Cooling Towers

კოშკის კორპუსი: ჯვარედინი ნაკადის კოშკები იყენებენ ფოლადის ჩარჩოს, როგორც ძირითად დამხმარე კონსტრუქციას, რის შედეგადაც უფრო მაღალია მასალის მოხმარება და უფრო მძიმე კოშკის კორპუსი კონტრნაკადის წრიულ კოშკებთან შედარებით. ისინი შეიძლება დაკავშირებული იყოს პარალელურად და შესაფერისია ღია ადგილებში.

წყლის განაწილების შემავსებელი მასალა: ჯვარედინი ნაკადის ანძების შემავსებელი მასალის მოცულობა დაახლოებით ორჯერ აღემატება საპირისპირო კოშკებს, რაც იწვევს უფრო მაღალ ხარჯებს. ისინი შესაფერისია წყლის ცუდი ხარისხის გარემოებისთვის.

გარემოსდაცვითი შეზღუდვები: კომბინირებული ან დიდი ჯვარედინი ნაკადის კოშკები შესაფერისია ღია ტერიტორიებისთვის დიდი გამაგრილებელი წყლის მოთხოვნით და შეზღუდული სივრცით, რადგან ისინი უფრო თავსებადია მიმდებარე შენობებთან.

დრიფტი და ხმაური: ჯვარედინი ნაკადის ანძებს აქვთ შემომავალი ჰაერის უფრო დაბალი სიჩქარე, ვიდრე საპირისპირო კოშკებს, რაც იწვევს უფრო მცირე დრეიფტის დანაკარგებს (0,005% ჯვარედინი ნაკადის ანძებისთვის, 0,1% წრიული საპირისპირო ანძებისთვის). საპირისპირო ანძებიდან ხმაური ძირითადად მოდის წყლის ვარდნისა და ვენტილატორის მუშაობისგან, ხოლო ჯვარედინი ნაკადის ანძები ძირითადად წარმოქმნიან ვენტილატორის ხმაურს წყლის მინიმალური ხმაურით. ამრიგად, ჯვარედინი ნაკადის ანძების საერთო ხმაურის დონე დაბალია, ვიდრე საპირისპირო ანძების, თუმცა ულტრა-დაბალ ხმაურის საწინააღმდეგო ანძები ასევე ჩუმად მუშაობენ. მოკლედ, ჯვარედინი დინების კოშკები უკეთესად მუშაობენ ხმაურის და გარემოს დაცვის მკაცრი მოთხოვნების მქონე ადგილებში.

ენერგიის მოხმარება: ჯვარედინი ნაკადის კოშკებს აქვთ ჰაერის დიდი შესასვლელი, ქარის დაბალი სიჩქარე და მცირე წინააღმდეგობის დანაკარგები, ამიტომ ზოგიერთ მოდელს აქვს ძრავის უფრო დაბალი სიმძლავრე, ვიდრე საპირისპირო კოშკებს. ამ ორი ტიპის ხარჯების, ტრანსპორტირების საფასურის, ტექნიკური მომსახურების ხარჯების და ძრავის ენერგიის მოხმარების შედარებისას, მათი ჯამური ხარჯები დაახლოებით მსგავსია 2-4 წლის განმავლობაში. რაც უფრო გრძელია მომსახურების ვადა, მით უფრო დაბალია ჯვარედინი ნაკადის ანძების შედარებითი ღირებულება.

ყოველდღიური მოვლა: ჯვარედინი კოშკებში სხვადასხვა კომპონენტის გამოცვლა და მოვლა მოსახერხებელია, მაშინ როცა წყლის განაწილების სისტემის მოვლა და შემავსებელი ფურცლების შეცვლა საპირისპირო კოშკებში რთულია. ჯვარედინი ნაკადის კოშკები უფრო ადაპტირებადია წყლის ცუდი ხარისხის პროექტებთან და საჭიროებს უფრო მარტივ ყოველდღიურ მოვლას მომხმარებლებისთვის.