دمای وت-بالب(WBT) چیست و در برج خنک کن چه کاربردی دارد؟

وت بالب (Wet Bulb Temperature) یا دمای حباب تر، حیاتی‌ترین پارامتر اقلیمی در طراحی سیستم های سرمایش تبخیری مانند کولینگ تاور است. شناخت دقیق WBT نه تنها محدودیت نهایی خنک‌سازی تبخیری را مشخص می‌کند، بلکه پایه و اساس طراحی برج‌های خنک‌کننده و محاسبات بار سرمایشی می باشد.

تعریف وت بالب: دمایی که با تبخیر آب به دست می‌آید

وت بالب (WBT) پایین‌ترین دمایی است که هوا می‌تواند از طریق سرمایش تبخیری آدیاباتیک به آن برسد. یعنی اگر در محیط یک شهر(فضای باز)آب با سرعت تبخیر شود، وت-بالب حداقل دمایی خواهد بود که به آن میرسید.

روش اندازه گیری wet-bulb

محاسبه مقدار دمای حباب مرطوب، به این صورت است که پارچه ای خیس در انتهای مخزن دماسنج بسته شده و سپس دماسنج را بسرعت می چرخانند یا در معرض باد شدید قرا می دهند تا تبخیر با حداکثر سرعت اتفاق بیافتد. دمایی که در این حالت توسط دماسنج اندازه گیری شده، دمای وت بالب نام دارد.

تفاوت wet-bulb با دمای عادی(درای-بالب یا حباب خشک)

در هواشناسی دمایی که اعلام می شود، همان دمای حباب خشک یا dry-bulb نام دارد. نحوه اندازه گیری این دما در سایه و ارتفاع مشخص است. در مقابل دمای وت بالب از دمای هوای محیط کمتر خواهد بود. مقدار اختلاف دمای هوای محیط(دمای خشک) و دمای حباب-تر به مقدار رطوبت نسبی بستگی دارد. بدین معنی که اگر در شهری رطوبت نسبی هوا بسیار زیاد باشد(مانند شهرهای ساحلی) دمای وت-بالب بالا می رود. به عکس اگر شهری هوای در اقلیم خشک قرار داشته باشد(با وجود دمای هوای بالا) وت-بالب آن کم می شود.

به عنوان نمونه بیشترین مقدار دمای حباب تر در ایران را بوشهر، ماهشهر و بندر عباس با wet-bulb حدودی 31-33 درجه سانتیگراد دارند و سپس شهرهایی مانند اهواز و آبادان در استان خوزستان هستند. از طرفی با وجود کرمای شدید هوا در تابستان، مقدار وت بالب استانهای یزد و کرمان بین 17 الی 22 درجه سانتیگراد می باشد.

اهمیت حیاتی عدد دمای وت بالب در طراحی برج‌ خنک‌کننده

برج‌های خنک‌کننده (Cooling Towers) با استفاده از اصل تبخیر آب، گرمای فرآیند را دفع می‌کنند. دمای وت بالب محیط، مشخص خواهد کرد که کولینگ تاور در تابستان آب را تا چه دمایی می تواند خنک کند. رسیدن به عدد وت بالب محیط برای برج خنک کننده ممکن نیست، اما با طراحی مهندسی و استفاده از کولینگ تاورهای استاندارد و صنعتی RMS، می توانید به 2 الی 3 درجه بالاتر از وت بالب برسید. مثلا با توجه به اینکه وت-بالب قزوین در حدود 22 درجه سانتیگراد می باشد، برج خنک کن صنعتی آب را در مرداد ماه می تواند تا 25 درجه سانتیگراد خنک کند. 

نکته: این موارد برای کولینگ تاورهای دائم کار و صنعتی صدق می کند، برج های تهویه مطبوع(که بر اساس تن تبرید در سایتها قرار گرفته اند) و کولینگ های بی کیفیت گرد، امکان رسیدن به این شرایط را براحتی نخواهد داشت.

وت بالب و  مفهوم"اَپروچ" (Approach)

اَپروچ (Approach): در عمل، اختلاف دمای بین آب خروجی برج و دمای وت-بالب محیط، است. هر چقدر اپروچ کمتر باشد، شما به کولینگ تاور بزرگتری نیاز دارید. 

فرمول عدد اپروچ:

Approach=Water Output Temperature−Ambient WBT

وت بالب شهرهای ایران (در بدترین شرایط تابستان)

در این بخش دمای وت-بالب، برخی از شهرهای ایران را که می تواند در طراحی سیستم تبخیری و کولینگ تاور صنعتی به شما کمک کند، را در جدولی ارائه کردیم. مرجع اصلی این اطلاعات، نشریه 271  دﻓﺘﺮ ﺗﺪوﻳﻦ ﺿﻮاﺑﻂ و ﻣﻌﻴﺎرﻫﺎي ﻓﻨﻲ ﺳﺎزﻣﺎن ﻣﺪﻳﺮﻳﺖ و ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ رﻳﺰي ﻛﺸﻮر با عنوان شرایط دمایی و آب و هوایی شهرهای ایران است که می توانید آن را جداگانه دانلود کنید. 

علاوه بر وت بالب(که مقدار متوسط گرمترین زمان سال است)، در این جدول حداقل دمایی که در ظهر تابستان با کولینگ تاور(در شرایط صنعتی) می توان به آن رسید را هم ذکر کرده ایم.

نکته مهم در مورد جدول فوق(دمای وت بالب شهرهای ایران): برای استفاده از اعداد این جدول بهتر است معمولا عدد بالاتر را انتخاب کنید. این مساله بخاطر گرم شدن نسبی دمای هوای کره زمین و ایران، به شما کمک می کند که ضریب اطمینان مناسبی داشته باشد.