مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 36 4 2025 11 21 Applying Dynamic Air Cooling System to Reduce Water Consumption of Iranian-Made Evaporative Coolers به‌کارگیری سیستم سرمایش هوای دینامیکی به‌منظور کاهش مصرف آب کولرهای آبی تبخیری تولیدی ایران 97 114 232578 10.22093/wwj.2025.499350.3459 FA بهزاد امیدی‌کاشانی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، خراسان جنوبی، ایران 0000-0002-7191-3531 Journal Article 2025 01 12 The considerable water consumption associated with Iranian-produced evaporative coolers is evident given Iran’s water shortage and diminishing water resources in Iran. Although Iranian-produced evaporative coolers have an older design and are well suited to the atmospheric conditions of Iran, which are mainly hot and semi-arid, their high water consumptions and the lack of water resources, particularly in summer, highlights the need for more scientific research. This should include new ideas and techniques aimed to reduce water consumption in these devices. In this study, a new dynamic air cooling system is introduced, by which atmospheric air can be cooled to -90 oC without the use of conventional refrigeration systems. The dynamic air cooling system represents a novel and innovative method on a global scale.Based on the scientific principles of gas dynamics and thermodynamics, it is able to increase the speed of air passing through this system to supersonic values in several stages, consequently reducing the temperature of the air passing through the system or its sensible energy, significantly. This innovative system is currently being used commercially in industrial cold stores. In the current work, by using the cold air produced by this system, the temperature of the circulating water in evaporative water coolers is significantly reduced, and the amount of water consumption in evaporative water coolers is reduced. It is shown that by using the cold air produced by the dynamic cooling system, the temperature of the circulating water is reduced from the wet bulb temperature of the ambient air to a temperature of 4 oC; in these conditions, the cooling load and the seasonal energy efficiency ratio increase by 97% and 29.2%, respectively, while the water consumption rate and specific water consumption decrease by 35.2 and 67.5%, respectively. Therefore, by using this system in evaporative water coolers produced in Iran, the water and energy consumption rates are both significantly reduced. مصرف آب قابل‌ملاحظه کولرهای آبی تبخیری تولیدی ایران با توجه به کم‌آبی و کاهش منابع آب در کشور ایران بر همگان واضح است. از آنجایی که کولرهای آبی تبخیری تولیدی ایران طرح قدیمی داشته و از طرفی با شرایط اتمسفریک ایران که عمدتاً گرم و نیمه‌خشک است، تطابق خوبی داشته ولی از طرف دیگر با توجه به مصرف بالای آب در این کولرها و کمبود منابع آبی، خصوصاً در ایام تابستان، نیاز به انجام پژوهش‌های علمی بیشتر و به‌کارگیری ایده‌ها و تکنیک‌های جدید برای کاهش مصرف آب در این وسایل احساس می‌شود. در این پژوهش ابتدا سیستم جدید سرمایش دینامیکی هوا معرفی شد که توسط آن هوای اتمسفر را می‌توان بدون استفاده از سیستم‌های تبرید متداول امروزی تا دمای oC90- سرد کرد. سیستم سرمایش دینامیکی هوا یک روش کاملاً نوین و با نوآوری جدید در سطح جهانی است که بر پایه اصول علمی دینامیک گاز و ترمودینامیک قادر است در چند مرحله، سرعت هوای عبوری از این سیستم را به مقدار بالای صوت رسانده و بالطبع دمای هوای عبوری از سیستم یا انرژی محسوس آن را به‌نحو چشمگیری کاهش دهد. این سیستم ابتکاری در حال حاضر در سردخانه‌های صنعتی کاربری تجاری دارد. در این پژوهش با به‌کارگیری هوای سرد حاصل از این سیستم، دمای آب سیرکولاسیون در کولرهای آبی تبخیری کاهش چشمگیر یافت و بالطبع میزان مصرف آب در کولرهای آبی تبخیری کاهش یافت. همچنین نشان داده شد که با به‌کارگیری هوای سرد تولیدی از سیستم سرمایش دینامیکی، دمای آب سیرکولاسیون از دمای تر محیط هوا تا دمای oC 4 کاهش می‌یابد و در این شرایط بار سرمایشی و نسبت فصلی بازده انرژی به ترتیب 97 و 2/29 درصد افزایش و نرخ مصرف آب و مصرف ویژه آب به ترتیب 2/35 و 5/67 درصد کاهش می‌یابند. بنابراین با به‌کارگیری این سیستم در کولرهای آبی تبخیری تولیدی ایران، نرخ‌های مصرف آب و انرژی هم‌زمان به‌نحو چشمگیری کاهش می‌یابند. https://www.wwjournal.ir/article_232578_e9244417163ef659b2b41038366bbff8.pdf