Vlieg over een grote, hyperboloïde koeltoren en je ziet mistwolken van bovenaf drijven. Een hyperboloïde is de driedimensionale vorm die ontstaat wanneer u een hyperbool om zijn as draait. De mistwolken van de koeltoren bestaan ​​uit verdampt water en warmte die de toren uittrekt uit een olieraffinaderij, een staalfabriek, een kerncentrale of een andere industriële warmtebron. Hoewel er andere soorten koeltorens bestaan, zijn hyperbolen goed om te bestuderen als je wilt leren hoe grootschalige evaportatieve koeling werkt.

Verdampingstechnologie: de wetenschap achter koeling

De temperatuur van een vloeistof daalt tijdens verdamping omdat moleculen die in het water achterblijven een lagere gemiddelde kinetische energie hebben dan moleculen die ontsnappen en het dampstadium binnengaan. Je ziet dit effect wanneer de transpiratie verdampt, waardoor je lichaam koeler wordt en wanneer verdampingskoeling de hitte van een kamer in de zomer wegneemt.

Koelingstoren verdampingstoren

Hyperboloïde koeltorens gebruiken een proces dat lijkt op die gevonden in kleine verdampingskoelingeenheden. Warm water van een warmtebron, zoals een elektriciteitscentrale, komt een koeltoren binnen, waar pompen het water verplaatsen om materiaal te vullen aan de top van de toren. Terwijl water dat materiaal naar beneden stroomt, valt binnenkomende lucht het water aan en zorgt ervoor dat iets ervan verdampt. Verdamping verwijdert warmte uit het water en het koelere water gaat via de warmtebron terug om het af te koelen. Hitte en verdampt water verlaten de bovenkant van de koeltoren, waardoor de nevelwolk ontstaat.

Inhoud van de nevel

Water verlaat de top van een koeltoren in een van de twee vormen: drift of verdampende. Uitstootemissies bestaan ​​uit water dat gesuspendeerde en opgeloste vaste stoffen bevat. Verdampingsemissies zijn zuiver water dat verontreinigingen zou kunnen bevatten. Water in deze torens kan behandelingsadditieven bevatten die schaalvergroting, corrosie en andere problemen die de efficiëntie verminderen.

Alternatief gebruik koeltoren

Waterkrachtcentrales maken gebruik van de kracht van bewegend water om elektriciteit op te wekken. Vanaf september 2014 was Solar Wind Energy, Inc. van plan om een ​​enorme hyperboloïde energietoren te bouwen die hetzelfde kan doen. Rijzen 685.8 meter (2250 voet) in de lucht, de toren zou zeewater naar de top pompen en loslaten als een mist. Dit zou de lucht koelen, waardoor deze zou vallen met een snelheid die hoog genoeg is om turbines te laten draaien die 610 megawatt elektriciteit zouden produceren. De hyperboloïde vorm van de toren - breed aan de bovenkant en dun in het midden - zou de toren helpen energie efficiënter te produceren.

Andere types koeltoren

Wetenschappers noemen hyperbolen "natte koeltorens" omdat ze verdampingskoeling gebruiken. Droogkoeltorens gebruiken andere methoden om water te koelen en terug te brengen naar de bron. U kunt ook andere soorten koeltorens vinden die verwarmings-, ventilatie- en airconditioningkoeling bieden voor scholen, kantoorgebouwen, hotels en soortgelijke instellingen. Het is belangrijk om koeltorenwater te desinfecteren, omdat bacteriën daar kunnen broeden. Legionella, die verantwoordelijk is voor de veteranenziekte, vindt koeltorens ideale omgevingen om te verspreiden.