Kurze Erklärung zum Prinzip der Kreislaufwasserkühlung?

Antwort: ① Die Kühlung des Zirkulationswassers erfolgt durch den Kontakt zwischen Wasser und Luft – als Ergebnis der gemeinsamen Wirkung von Verdunstungskühlung, Kontaktkühlung und Strahlungskühlung； ②Dampfverdunstungskühlung: In Wasserkühlgeräten entstehen große oder kleine Wassertropfen sowie sehr dünne Wasserschichten. Dadurch wird die Kontaktfläche zum Luftstrom vergrößert und die Kontaktzeit verlängert. Dadurch wird die Verdunstung des Wassers gefördert. Der Dampf nimmt dabei die zur Verdampfung benötigte Wärme aus dem Wasser auf, wodurch das Wasser gekühlt wird ； ③Kontaktwärmeabgabe: Die Leitwärmeabgabe und die Konvektionswärmeabgabe werden als Kontaktwärmeabgabe bezeichnet ； ④ Strahlungskühlung: Bei der Strahlungskühlung ist kein Wärmeträger notwendig; die Wärme wird in Form von elektromagnetischen Wellen übertragen. Diese Methode ist nur in großen Kühlbecken wirksam.

Die Wassertemperatur in einer natürlich gekühlten Lüftungsturm liegt in der Regel 5–6 Grad unter der Umgebungstemperatur und hängt außerdem von der Luftfeuchtigkeit sowie von der Windgeschwindigkeit über dem Füllmaterial ab. Diese Temperatur wird als feuchtkugeltemperatur der Atmosphäre bezeichnet. Die Feuchtigkeit bleibt konstant, wodurch Verdunstung und Kondensation im Gleichgewicht sind. Bei der Kondensation wird Wärme freigesetzt, die vom Luftstrom von unten nach oben mitgenommen wird – das ist die hyperbolische Saugwirkung des Turms. Die Verdunstung hingegen benötigt Wärme; nachdem diese aufgenommen wurde, wird sie nach oben transportiert. Das Wasser, aus dem die Wärme aufgenommen wurde, hat daher eine niedrigere Temperatur als die Umgebungstemperatur.

Die Kühlung des Kreislaufwassers erfolgt durch den Kontakt zwischen Wasser und Luft – als Ergebnis von drei Prozessen: Verdunstungskühlung, Konvektionskühlung und Strahlungskühlung. (1) Das bei der Verdunstung abgegebene Wasser bildet in den Kühlaggregaten kleine Wassertropfen oder eine sehr dünne Wasserschicht. Dadurch wird die Kontaktfläche zum Luftstrom vergrößert und die Kontaktzeit verlängert. Dies fördert die Verdunstung des Wassers. Dadurch wird die zur Verdampfung benötigte Wärme aus dem Wasser entzogen, wodurch das Wasser gekühlt wird. (2) Die Wärmeabgabe durch Kontakt erfolgt durch Leitwärme und Konvektionswärme; dies wird als Wärmeabgabe durch Kontakt bezeichnet. Die Wasseroberfläche kommt mit der kälteren Luft in Berührung. Aufgrund des Temperaturunterschieds wird die Wärme aus dem warmen Wasser in die Luft übertragen, wodurch die Wassertemperatur sinkt. Je größer die Temperaturdifferenz, desto besser ist die Wärmeübertragung. (3) Strahlungswärmeabgabe: Bei der Strahlungswärmeabgabe ist kein Wärmeträger notwendig. Die Wärmeenergie wird vielmehr in Form von elektromagnetischen Wellen übertragen. Strahlungskühlung ist nur in großen Kühlbecken wirksam. In anderen Arten von Kühlaggregaten kann die Strahlungskühlung vernachlässigt werden. Die Rolle dieser drei Kühlprozesse bei der Wasserkühlung variiert je nach den physikalischen Eigenschaften der Luft. In den Jahreszeiten Frühling, Sommer und Herbst sind die Außentemperaturen hoch, wodurch die Verdunstung eine wichtige Rolle spielt. In den heißesten Sommertagen kann der durch Verdunstung verlorene Wärmeanteil mehr als 90 Prozent des gesamten Wärmeverlusts ausmachen. Daher ist der Verlust an Wasser durch Verdunstung am größten, und es ist auch eine größere Menge an Wasser erforderlich, um diesen Verlust auszugleichen. Im Winter nimmt aufgrund der sinkenden Temperaturen die Bedeutung der Wärmeabgabe durch Kontakt zu. Sie steigt von 10–20 % im Sommer auf 40–50 % – in extrem kalten Wetterbedingungen kann sie sogar auf etwa 70 % ansteigen. Daher verringert sich im kalten Jahreszeit die Menge an Wasserverlust durch Verdunstung, und damit auch die Notwendigkeit, Wasser nachzufüllen.