كيف تحسب مياه التعويض لبرج التبريد: افصل التبخر والتصريف والرذاذ المتطاير ثم حدّد خطة التعويض والتصريف

أبراج التبريد من أكبر مستهلكي المياه في أنظمة التكييف المركزي. إذا قُدّرت مياه التعويض بأقل من اللازم انخفض منسوب الحوض كثيرًا وقد تسحب المضخات هواءً، وإذا قُدّرت بأكثر من اللازم ارتفعت تكاليف المياه ومواد المعالجة بلا داعٍ. لذلك يستحق هذا الحساب العناية سواء للمصمم أو فريق التشغيل أو المالك. تتكون مياه التعويض من ثلاثة أجزاء: فاقد التبخر وفاقد التصريف وفاقد الرذاذ.

1. فاقد التبخر: يحدده فرق درجات الحرارة وتدفق الدوران

يطرد برج التبريد الحرارة أساسًا بتبخير الماء. تبخير 1 كغ من الماء يمتص نحو 2430 كيلوجول، بينما يُطلق تبريد 1 كغ من مياه الدوران بمقدار 1 °م نحو 4.187 كيلوجول، ومن ذلك نحصل على التقدير الشائع:

E = L × Δt × 4.187 ÷ 2430 ≈ 0.0017 × L × Δt

حيث E كمية التبخر (م³/س)، وL تدفق مياه الدوران (م³/س)، وΔt فرق درجة حرارة الماء بين دخول البرج وخروجه (°م). ووفق هذه المعادلة، عند فرق 5 °م يكون التبخر نحو 0.85% من تدفق الدوران.

يجب تعديل المعامل بحسب الموسم: 0.0017 عند الحمل الكامل صيفًا، أما شتاءً فيُطرد جزء من الحرارة على شكل حرارة محسوسة فقد ينخفض المعامل إلى 0.0010–0.0014. كما ينبغي أن تكون Δt قيمة مقيسة أو قيمة التصميم؛ فعند الحمل الجزئي يكون الفرق أصغر، ولا يجوز اعتماد 5 °م المدونة على اللوحة مباشرة.

2. التصريف والرذاذ: تحددهما نسبة التركيز ومانع الرذاذ

يتبخر الماء باستمرار بينما تبقى الأملاح في النظام، لذا يلزم التصريف للتحكم في جودة المياه. نسبة التركيز N هي نسبة تركيز الأملاح في مياه الدوران إلى تركيزها في مياه التعويض. ومن موازنة الكتلة:

التصريف + الرذاذ = E ÷ (N − 1)

فاقد الرذاذ W هو القطرات التي يحملها تيار الهواء إلى خارج البرج، ويتوقف على نوع البرج وجودة مانع الرذاذ. عندما يكون مانع الرذاذ في حالة جيدة يؤخذ عادة بين 0.005% و0.01% من تدفق الدوران، وقد يتجاوز 0.1% في الأبراج القديمة. وعليه:

التصريف B = E ÷ (N − 1) − W؛ التعويض الكلي M = E + B + W = E × N ÷ (N − 1)

كلما زادت N قلّ التصريف والتعويض، لكن يرتفع خطر الترسبات والتآكل. عمليًا تؤخذ غالبًا بين 3 و5 بحسب عسر مياه التعويض وقلويتها وبرنامج المعالجة، ولا ينبغي رفعها عشو