کولر آبی یا کولر تبخیری (evaporate cooler/wet air cooler) دستگاهی است که هوا را به وسیله تبخیر آب خنک می‌کند. سیستم خنک‌کاری تبخیری از سیستم تهویه مطبوع معمولی (air conditioning systems) که از سیکل تبرید تراکمی بخار (vapor-compression refrigeration cycle) و یا سیکل تبرید جذبی (absorption refrigeration cycle) استفاده می‌کنند، متفاوت است.

   سیستم خنک‌کاری تبخیری از آنتالپی تبخیر زیاد آب استفاده می‌کند. دمای هوای خشک می‌تواند به وسیله انتقال فاز از آب مایع به بخار آب (تبخیر) به میزان بسیاری کاهش یابد و می‌تواند هوا را با استفاده از انرژی بسیار کم‌تری نسبت به تبرید کاهش دهد. در آب و هوای بسیار خشک، خنک‌کاری تبخیری هوا دارای مزیت دیگر افزایش رطوبت برای راحتی ساکنین ساختمان نیز می‌باشد. ایر واشرها (air washers) و برج‌های خنک کن تر (wet cooling towers) از همان اصول کولر آبی استفاده می‌کنند اما برای اهداف دیگری به غیر از سرمایش مستقیم هوا در داخل یک ساختمان طراحی شده‌اند. برای افزایش راندمان ممکن است یک کولر تبخیری برای خنک کردن کویل‌های یک کولر گازی بزرگ و یا یک سیستم تبرید طراحی شده باشد.

کاربردهای کولر آبی

   استفاده از کولرهای آبی برای سرمایش ساختمان‌ها معمول است، زیرا نسبتا ارزان و نسبت به دیگر شکل‌های سرمایش مصرف انرژی کم‌تری دارند. کولرهای آبی زمانی موثر هستند که رطوبت نسبی هوا کم باشد که این مساله رواج آن را به آب و هوای خشک محدود می‌کند. البته باید از داکت و یا پنجره‌های باز برای خارج کردن رطوبت اضافی از خانه استفاده شود.

روش کار کولر آبی

   معمولا کولرهای آبی مسکونی و صنعتی از تبخیر مستقیم استفاده می‌کنند. کولر آبی به صورت یک جعبه فلزی یا پلاستیکی با کناره‌های باز برای عبور هوا می‌باشد. هوا توسط یک فن سانتریفوژ (centrifugal fan) حرکت می‌کند که معمولا توسط یک موتور الکتریکی و تسمه می‌چرخد. از یک پمپ آب برای مرطوب کردن پوشال‌های (pads) خنک‌کاری تبخیری استفاده می‌شود. کولرها را می‌توان بر روی بام و یا دیوارهای خارجی و یا پنجره‌ها نصب نمود. فن هوا را از طریق روزنه‌های موجود در کناره‌های دستگاه و از میان پوشال‌های مرطوب عبور می‌دهد. حرارت هوا آب را از روی پوشال‌ها تبخیر می‌کند. پوشال‌ها به طور مداوم مرطوب می‌شوند تا روند خنک‌کاری ادامه یابد. سپس هوای سرد و مرطوب از طریق یک دریچه در سقف و یا دیوار به داخل ساختمان وارد می‌شود.

مزایای کولر آبی نسبت به سیستم‌های تهویه مطبوع

هزینه نصب کم‌تر

• هزینه برآورد شده برای نصب و راه‌اندازی یک کولر آبی در حدود نیمی از هزینه سیستم تهویه مطبوع تبریدی مرکزی است.

هزینه بهره‌برداری کم‌تر

• هزینه تخمینی کارکرد کولر آبی در حدود یک چهارم سیستم تبرید هوا می‌باشد.
• مصرف برق محدود به فن و پمپ آب است. از آن‌جا که بخار آب بازیافت نمی‌شود، نیاز به کمپرسورکه در بیش‌تر سیکل‌های تبرید بسته وجود دارد، نمی‌باشد. مبرد آب است. نیاز به مبردهای خاصی مانند آمونیاک، دی‌اکسید گوگرد و یا CFC که می‌تواند سمی، گران و کمک کننده به تحلیل لایه اوزون و یا منوط به صدور مجوز و مقررات زیست محیطی می‌شود، نیست.

سادگی نگهداری

• در بیش‌تر کولرهای آبی تنها دو قسمت مکانیکی فن موتوری و پمپ آب وجود دارد که هر دو را می‌توان با هزینه پایین و اغلب توسط مالک تعمیر کرد.

هوای تهویه

• نرخ ثابت و بالای جریان هوای درون ساختمان باعث کاهش چشمگیر عمر هوا در داخل ساختمان می‌شود.
• خنک‌کاری تبخیری رطوبت را افزایش می‌دهد. در آب و هوای خشک این می‌تواند باعث بهبود آسایش و کاهش مشکلات الکتریسیته ساکن شود.
• خود پوشال زمانی که به درستی نگهداری شود، به عنوان یک فیلتر موثر هوا عمل می‌کند و توانایی از بین بردن انواع آلاینده‌های هوا را دارد، حتی در صورتی که هوا بسیار خشک باشد. فراهم شدن جریانی از قطرات آب باعث شسته شدن ناخالصی‌های نشسته بر روی پوشال‌ها می‌شود. در زمانی که رطوبت کافی در هوا برای مرطوب نگه داشتن اواپراتور وجود ندارد، سیستم‌های سرمایش مبتنی بر تبرید توانایی خود را برای فیلتر کردن موثر از دست می‌دهند.

معایب کولر آبی نسبت به سیستم‌های تهویه مطبوع

کارایی

• شرایط نقطه شبنم (رطوبت) بالا باعث کاهش قابلیت خنک‌کاری کولر تبخیری می‌شود.
• عدم رطوبت‌زدایی. سیستم‌های تهویه مطبوع سنتی، رطوبت را از هوا حذف می‌کنند ولی سیستم خنک‌کاری تبخیری رطوبت را افزایش می‌دهد و به جز در مکان‌های بسیار خشک، گردش هوا می‌تواند منجر به انباشته شدن رطوبت شود. و در آب و هوای مرطوب، خشکی می‌تواند آسایش حرارتی را در دماهای بالاتر بهبود بخشد.

آسایش

• هوای تامین شده توسط کولر تبخیری به طور معمول دارای رطوبت نسبی 80 تا 90 درصد می‌باشد. هوای بسیار مرطوب نرخ تبخیر رطوبت از پوست، بینی، ریه‌ها و چشم را کاهش می‌دهد.
• رطوبت بالا در هوا باعث تسریع خوردگی، به خصوص در حضور گرد و غبار می‌شود. این می‌تواند به مقدار قابل توجهی باعث کوتاه شدن عمر تجهیزات الکترونیکی و دیگر تجهیزات شود.
• رطوبت بالا در هوا می‌تواند کندانس شود. این می‌تواند در برخی شرایط مشکل‌ساز شود. به عنوان مثال به تجهیزات الکتریکی، کامپیوتر، کاغذ، کتاب و چوب‌های قدیمی آسیب برساند.

آب

• کولر آبی نیاز به یک منبع ثابت از آب برای مرطوب کردن پوشال‌ها دارد.
• آب با محتوای مواد معدنی بالا باعث ایجاد رسوب مواد معدنی در پوشال‌ها و داخل کولر می‌شود. بسته به نوع و غلظت مواد معدنی، ممکن است خطرات ایمنی احتمالی در جایگزینی و دور ریختن پوشال‌ها وجود داشته باشد. سیستم‌های برون‌ریز و پر کردن دوباره پر کردن (پمپ تخلیه) می‌توانند این مشکل را کاهش دهند.
• خط تامین آب ممکن است نیاز به حفاظت در برابر ترکیدن در فصل زمستان داشته باشد. خود کولر هم باید تخلیه شود.