Feuchtkugeltemperatur und Kühlturmleistung

Was bedeutet Feuchtkugeltemperatur?

Die Feuchtkugeltemperatur berücksichtigt im Gegensatz zur Standardtemperaturmessung, die Sie in Ihrer Wetter-App sehen, sowohl Wärme als auch Feuchtigkeit. Sie spiegelt wider, was diese Kombination für die Fähigkeit des menschlichen Körpers zur Abkühlung bedeutet.

Die Feuchtkugeltemperatur ist die niedrigste Temperatur, die durch Verdunstungskühlung einer belüfteten, mit Eis bedeckten oder mit Wasser benetzten Oberfläche erreicht werden kann.

Es bezeichnet eine Temperatur, die nahe der thermodynamischen oder realen Temperatur liegt. Es handelt sich um die niedrigste Temperatur, die unter den gegenwärtigen Umgebungsbedingungen durch Wasserverdunstung erreicht werden kann.

Feuchtkugeltemperatur und Kühlturmleistung

Verdunstungskühltürme sorgen in vielen Gebäuden weltweit für moderate Innentemperaturen. Sie dienen als letzter Wärmeübertragungsschritt, der die Wärme aus dem Gebäudeinneren in die Umgebung ableitet. Neben ihrer umfassenden Anwendung in großen HLK-Systemen für Wohngebäude, Gewerbegebäude und Industrieanlagen gibt es zahlreiche Prozesskühlungsanwendungen, bei denen Verdunstungskühltürme als wirksames Mittel zur Wärmeableitung eingesetzt werden.

Delta Cooling Towers, Inc. ist ein weltweit anerkannter Hersteller von korrosionsbeständigen Kühltürmen, Luftabscheidern und Tanks aus HDPE, die eine längere Lebensdauer gewährleisten. Das Unternehmen veröffentlichte einen Artikel mit dem Titel „Feuchtkugeltemperaturen verstehen und wie sie sich auf die Leistung von Kühltürmen auswirken“. Der Originalbeitrag befindet sich auf dieser Seite der Website des Unternehmens und alle Anerkennung für den Artikel gebührt ihnen. Wir teilen ihn unten auch, leicht bearbeitet für das Format in diesem Forum. Aus dem Artikel…

Ein Kühlturm nutzt in erster Linie die latente Verdampfungswärme (Verdunstung), um Prozesswasser zu kühlen. Die Luft sorgt aufgrund ihrer Temperaturerhöhung für eine geringfügige zusätzliche Kühlung. Die Auswahl und Leistung eines Kühlturms basieren auf der Wasserdurchflussrate, der Wassereinlasstemperatur, der Wasserauslasstemperatur und der Feuchtkugeltemperatur der Umgebung. Die Feuchtkugeltemperatur der Umgebung und ihre Auswirkung auf die Leistung sind das Thema dieses Artikels. Die Feuchtkugeltemperatur der Umgebung ist ein Zustand, der mit einem Gerät namens Psychrometer gemessen wird. Ein Psychrometer legt einen dünnen Wasserfilm auf die Kugel des Thermometers, das in der Luft gewirbelt wird. Nach etwa einer Minute zeigt das Thermometer eine niedrigere Temperatur an. Der Tiefpunkt, an dem die Temperatur nicht mehr durch weiteres Wirbeln sinkt, wird als Feuchtkugeltemperatur bezeichnet. Die gemessene Feuchtkugeltemperatur ist eine Funktion der relativen Luftfeuchtigkeit und der Umgebungslufttemperatur. Die Feuchtkugeltemperatur misst im Wesentlichen, wie viel Wasserdampf die Atmosphäre bei den aktuellen Wetterbedingungen aufnehmen kann. Eine niedrigere Feuchtkugeltemperatur bedeutet, dass die Luft trockener ist und mehr Wasserdampf aufnehmen kann als bei einer höheren Feuchtkugeltemperatur. Beispiel:

Da Kühlturmzellen Wasser durch Verdunstung kühlen, ist die Feuchtkugeltemperatur die kritische Konstruktionsvariable. Ein Verdunstungskühlturm kann im Allgemeinen Kühlwasser bereitstellen, das 5 bis 7 Grad über dem aktuellen Feuchtkugeltemperaturwert der Umgebung liegt. Das bedeutet, dass der Kühlturm bei einer Feuchtkugeltemperatur von 78 °F höchstwahrscheinlich Kühlwasser zwischen 83 und 85 °F bereitstellt, nicht niedriger. Dieselbe Turmzelle wird an einem Tag mit einer Feuchtkugeltemperatur von 68 °F wahrscheinlich Kühlwasser zwischen 74 und 76 °F bereitstellen. Bei der Auswahl einer Kühlturmzelle muss die höchste oder die Konstruktionsfeuchtkugeltemperatur verwendet werden, die in Ihrem geografischen Gebiet herrschen wird. Die höchsten Feuchtkugeltemperaturen treten im Sommer auf, wenn die Lufttemperatur und -feuchtigkeit am höchsten sind. In Indianapolis, Indiana, beträgt die Konstruktionsfeuchtkugeltemperatur beispielsweise 78 °F. Historisch gesehen kann in Indianapolis weniger als eine Stunde pro Jahr damit gerechnet werden, dass die Bedingungen eine Feuchtkugeltemperatur von 78 °F überschreiten. Typischerweise liegt die Feuchtkugeltemperatur 6.000 Stunden im Jahr bei 60°F oder weniger, was bedeutet, dass eine Kühlturmzelle, die für eine Feuchtkugeltemperatur von 78°F ausgelegt ist, 6.000 Stunden im Jahr und fast 701 TP3T im Jahr Wasser mit einer Temperatur von 65-67°F erzeugen kann. Die Kapazität der meisten Kühltürme ist auf eine „Standard“-Feuchtkugeltemperatur von 78°F ausgelegt. Das bedeutet, dass der Turm an den Tagen, an denen die Feuchtkugeltemperatur 78°F beträgt, seine angegebene Kapazität erbringt. Mit anderen Worten: Ein Turm, der für die Erzeugung von 135 Tonnen Kühlung ausgelegt ist, erzeugt bei einer Feuchtkugeltemperatur von 78°F 135 Tonnen Kühlung. Bei einer höheren Feuchtkugeltemperatur verringert sich die Kapazität der Turmzelle, kälteres Wasser zu erzeugen. Jeder Standort hat eine einzigartige Auslegungs-Feuchtkugeltemperatur (Worst Case), die von Organisationen wie ASHRAE veröffentlicht wird und leicht bezogen werden kann.

Was bedeutet es, wenn die Wassertemperatur in Ihrem Kühlturm höher als die normalen 5–7 °F über der aktuellen Feuchtkugeltemperatur liegt?

Ihre Kühllast kann größer sein als die Nennkapazität Ihres Kühlturms.
Ihr Kühlturm hat möglicherweise an Effizienz verloren
Aufgrund von Kalkablagerungen auf den Wärmeaustauschflächen des Turms.
Aufgrund des Verlusts des Luftstroms über die Wärmeaustauschflächen.
Aufgrund eines unsachgemäßen Wasserflusses durch verstopfte Düsen oder einer fehlerhaften Pumpenleistung

Was können Sie tun, um die Leistung Ihres Turms zu verbessern?

Fügen Sie Turmzellenkapazität hinzu
Achten Sie auf die oben beschriebenen Effizienzverluste
Ersetzen Sie die Wärmeaustauschflächen durch neue, saubere Füllstücke
Überprüfen Sie, ob die Luftzirkulation ausreichend ist
Überprüfen Sie, ob der Wasserdurchfluss den vorgesehenen
Überprüfen Sie, ob die Düse verstopft oder defekt ist

Die Leistung eines Kühlturms hängt von den Feuchtkugelbedingungen der Umgebung ab. Höhere Feuchtkugeltemperaturen treten im Sommer auf, wenn die Umgebungs- und relative Luftfeuchtigkeit höher ist. Die anfängliche Systemauslegung und die ordnungsgemäße Systemwartung sind entscheidend, um sicherzustellen, dass Ihr Kühlturm die gewünschte Kühlung liefert.

Wenn Sie weitere Informationen wünschen oder Ihre eigenen Herausforderungen im Bereich Wärmeübertragung besprechen möchten, wenden Sie sich an einen Produktanwendungsspezialisten. Kombinieren Sie Ihr eigenes Wissen und Ihre Erfahrung mit der Anwendungsexpertise des Spezialisten, um eine effektive Lösung zu entwickeln.

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