Soğutma kulelerinde çalışma sistemi

Sanayi ve toplum yaşamında su soğutma kuleleri oldukça yaygın kullanımı olan cihazlardır. Su soğutma kuleleri yaş termometre denilen, her iklim ve lokasyona göre farklılık gösteren bir değere bağlı çalışırlar. Yaş termometrenin akademiz dille açıklamasını bir yana bırakırsak, denizden çıktığınızda hava ne kadar sıcak olursa olsun esen bir rüzgarda üşümenizle aynı durum olduğunu söyleyebiliriz. Kule tasarımlarında yaş termometreye 3 dereceye kadar yaklaşmak verimlidir. 3 dereceden daha fazla yaklaşmak mümkün olmasına rağmen maliyeti ve sarf giderlerini exponansiyel artırdığı için uygun değildir.

 Doğru yapılmış bir tasarımda sıcak su dolgu yüzeyine dengeli bir şekilde dağıtılır ve dolgu yüzeyinde ısı transfer yüzeyi maksimize edilir, artırılan bu yüzeyle belli miktarda neme sahip taze hava ile karşılıklı olarak sirkülasyona tabi tutulur, bu yüzleşme sonucu havanın  %100 bağıl neme getirilmesi amaçlanır. Ve bu %100 verim demektir. Bu nemli havanın tekrar kule emişlerinden geri gelmesini önlemek gerekmektedir. Eğer bu nemli havanın bir kısmı yeniden kule emişlerinden kuleye dönerse taze hava nem miktarını artıracağı için bu havaya yeterince nem bindirilemediği için kule verimsizleşecektir. %100 bağıl nem olarak atılan bu su miktarı tamamen verimli buhardır. Bunun yanında birde damlacık şeklinde kule bacalarından atılan su vardır ki bu da tamamen israf edilen kısımdır. Bu problemin sebebi ya damla tutucu sistemin yetersizliği yada bu sistem üzerinde boşlukların olmasından kaynaklanmaktadır. Bu sorunun başka bir sebebi de hava hızının 2,5 m/sn den fazla olması olabilir.

Kule havuz kısmının hemen üzerinde konumlanmış hava emiş menfezlerinden aldığı taze hava ile su dağıtım tesisatından gelen sıcak suyun karşılıklı yüzleştirilmesi sonucu sıcak suyu soğutur. Bu soğuma sırasında sarf edilen bir miktar su ve fan motorlarında kullanılan elektrik enerjisidir.