Wie findet der Wärmetransfer zwischen dem Warmwasser und der Luft in der Kühlturmanlage statt?

Wenn heißes Wasser über die Oberfläche des Füllmaterials fließt, entsteht eine Wasserschicht, durch die ein Wärmetausch mit der Luft stattfindet.

In Kühltürmen findet zwischen dem heißen Wasser und der Luft eine Art Wärmetransfer statt – einmal durch Verdunstung und einmal durch Kontakt. Die Verdampfungswärmeübertragung findet statt, wenn der Sättigungsdampfdruck des Wassers bei seiner Oberflächentemperatur größer ist als der Wasserdampfpartialdruck in der Luft. Dabei überwinden die Wassermoleküle an der Oberfläche der Wassertropfen die Anziehungskräfte zwischen den Molekülen im flüssigen Wasser und verdampfen somit in die Luft. Dabei wird die latente Verdampfungswärme mitgenommen, wodurch die Temperatur des flüssigen Wassers sinkt. Für jede verdampfte Kilogramm Wasser müssen etwa 2,43×106 J an Wärme aufgenommen werden. Die durch Verdunstung abgeführte Wärme macht 75–80 % der Wärmeübertragung in der Kühlturmkammer aus. Die Wärmeübertragung durch Kontakt findet statt, wenn die Lufttemperatur ansteigt und die Wassertemperatur sinkt. Die dabei abgeführte Wärme ist sensible Wärme – sie macht etwa 20–35 Prozent der in Kühltürmen übertragenen Wärme aus.

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Zwei Arten der Wärmeübertragung: Verdampfungswärmeübertragung und Kontaktwärmeübertragung.