پیش‌بینی مصرف آب کولرهای تبخیری موجود در شهر قم براساس تغییرات اقلیمی و افزایش جمعیت: مدل‌سازی ریاضی و ترمودینامیکی

نویسندگان

1 دفتر توسعه پایدار و مدیریت مصرف، شرکت آب و فاضلاب استان قم، قم، ایران.

2 مرکز تحقیقات تولید و بازیافت مواد و انرژی، واحد قم، دانشگاه آزاد اسلامی، قم، ایران.

3 مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران.

doi
10.22091/cer.2024.10972.1563
چکیده

با توجه به بحران آب در سال‌های اخیر و تغییرات اقلیمی پیش رو، امکان استفاده از کولرهای آبی، به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین منابع مصرف آب در جامعه ایران، موردتوجه محققان، سیاست‌گذاران و تصمیم‌گیرندگان در این زمینه قرار گرفته است. این مقاله با هدف بررسی تأثیر راندمان اشباع و ظرفیت کولرهای آبی بر مصرف آب در شرایط اقلیمی شهر قم انجام شده است. در این راستا مدل ترمودینامیکی حاکم بر سیستم‌های سرمایش تبخیری ارائه شده و برای اعتبارسنجی مدل‌سازی ترمودینامیکی از بررسی تجربی استفاده شده است. نتایج مدل‌سازی نشان می‌دهد که راندمان اشباع و دبی هوای کولر تأثیر مستقیم بر روی مصرف آب کولر دارند به‌طوری‌که افزایش راندمان اشباع از 40 درصد به 90 درصد در یک کولر آبی با ظرفیت 5000، منجر به افزایش 131 درصد در مصرف آب می‌شود. همچنین، افزایش ظرفیت کولر نیز به طور مستقیم بر مصرف آب مؤثر است. به عنوان مثال، یک کولر سلولوزی 7000 حدود دو برابر یک کولر 3500 آب مصرف می‌کند. از سوی دیگر، کولرهای پوشالی با راندمان پایین‌تر، مصرف آب کمتری داشته، اما دمای خروجی هوای آن‌ها بالاتر است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که افزایش راندمان کولرهای آبی به‌منظور بهبود عملکرد آن‌ها، به‌طور هم‌زمان منجر به افزایش قابل‌توجه مصرف آب می‌شود. بنابراین، برای مدیریت بهینه مصرف آب در بخش خانگی، لازم است سیاست‌هایی برای تشویق استفاده از سیستم‌های سرمایشی کارآمدتر و کاهش وابستگی به کولرهای آبی تدوین شود.