Soğutma Kulelerinde Dolgu ve Sistem Tiplerine Göre Maliyet & Performans Analizi

Bu doküman, açık devre soğutma kulelerinde kullanılan dolgu tipleri ile kapalı devre kulelerdeki serpantinli sistemlerde film dolgu kullanımının performans ve maliyet üzerindeki etkilerini analiz etmek için hazırlanmıştır.

1. Açık Devre Soğutma Kulelerinde Kullanılan Dolgu Tipleri

Açık devre soğutma kulelerinde, suyun hava ile temas süresini artırarak ısı transferini iyileştiren çeşitli dolgu tipleri kullanılır. Başlıca dolgu tipleri şunlardır:

PVC Film Dolgu

* İnce su filmleri oluşturarak geniş yüzey alanı sağlar.
* Temiz proses sularında yüksek ısı transfer verimi sunar.
* Kompakt ve verimlidir.

Splash (Sıçratma) Dolgu

* Su damlacıklarını düşey olarak yüzeylere çarptırarak havaya dağıtır.
* Kirli veya partiküllü sularda tıkanma riskine karşı dayanıklıdır.
* Düşük bakım gerektirir, ancak daha fazla hacim kaplar.

Trickle Dolgu

* Su, yatay veya hafif eğimli küçük kanallar boyunca ince film halinde akar.
* Film ve splash dolgu arasında hibrit performans sunar.
* Orta düzeyde verim, orta seviyede tıkanma direnci sağlar.

Bigudi Dolgu

* Silindirik veya spiral formlu özel bir yapıya sahiptir.
* Su, hem sıçrama hem film etkisiyle soğutulur.
* Yüksek sıcaklık dayanımı ve uzun ömürlü performans sunar.

2. Kapalı Devre Soğutma Kulelerinde Serpantin ve Film Dolgu Kullanımı

Kapalı devre soğutma kulelerinde, sistem sıvısı serpantin (coil) içinde dolaşır. Serpantin dış yüzeyine su püskürtülür ve buharlaştırmalı soğutma sağlanır. Bu sistemde film dolgu kullanımı tercihe bağlıdır, ancak verim ve tasarım açısından önemli farklar yaratır.

A) Serpantin + PVC Film Dolgu Kullanımı

Serpantin dış yüzeyinden akıtılan su, film dolgu üzerinden tekrar yönlendirilerek havayla daha uzun süre temas eder. Isı transfer performansı %10–20 oranında artar. Daha düşük hava debisi ile aynı performans alınabilir → Enerji tasarrufu sağlar. Sistem daha kompakt hale getirilebilir.

Dezavantajlar:

• Su kalitesi düşükse dolgu tıkanabilir.
• Bakım ihtiyacı artar.
• Film dolgunun serpantinle entegrasyonu sistemi %8–12 arası maliyetli hale getirebilir.

B) Sadece Serpantin Kullanımı (Filmsiz Sistem)

Avantajlar:

• Daha basit yapı → Daha az bakım ihtiyacı.
• Kirli suya daha dayanıklıdır, tıkanma riski düşüktür.
• İlk yatırım maliyeti daha düşüktür.

Dezavantajlar:

• Isı transfer yüzeyi sadece serpantin ile sınırlı kalır.
• Daha fazla fan gücü gerekir → Enerji tüketimi artar.
• Soğutma kapasitesi aynı hacimde daha düşüktür.

3. Soğutma Kulelerinde Dolgu ve Sistem Tiplerine Göre Maliyet & Performans Analizi

Açık devre sistemlerde; PVC film, splash (sıçratma), trickle ve bigudi dolgu tiplerinin yatırım maliyeti,  enerji tüketimi,  bakım ihtiyacı ve ısı transfer verimi açısından karşılaştırmaları yapılmıştır.

Kapalı devre sistemlerde ise; yalnızca serpantinli system ile serpantin + film dolgu kombinasyonunun performans ve maliyet yönünden analizi sunulmuştur.

4. Sonuç ve Tavsiyeler Karşılaştırma Tablosu

Yatırım Maliyeti: Dolgu tipi veya sistemin ilk kurulum maliyetini gösterir (PVC film dolgu baz alınmıştır).

Enerji Tüketimi: Fan motorları ve pompa sistemlerine bağlı enerji tüketimini gösterir.

Bakım İhtiyacı: Tıkanma riski, temizlik sıklığı ve sistemdeki hareketli parçaların dayanımı baz alınarak belirlenmiştir.

Isı Transfer Verimi: Dolgunun ya da sistemin soğutma kapasitesini temsil eder.

Not: (1 en düşük 6 en yüksek değeri belirtir.)

Su Kalitesi Toleransı: Sistemin kirlilik, tortu ve partiküllere karşı dayanıklılığını gösterir.

Temiz su ile çalışan açık devre sistemlerde: PVC film dolgu veya bigudi dolgu daha verimli çözümler sunar.

Kirli su varsa:Splash ya da trickle dolgu daha az bakım ve daha uzun süreli kullanım sağlar.

Kapalı devre sistemlerde: Film dolgulu serpantin en yüksek verimi sağlarken, filmsiz serpantin sistemi düşük maliyet ve düşük bakım avantajı sunar ancak enerji tüketimi yüksektir.

Yatırım Maliyeti Karşılaştırması:

Isı Transfer Verimi Karşılaştırması: