HYDROPHOBIC AND ANTIMICROBIAL COATINGS FOR HVAC WATER COOLING TOWERS

HYDROPHOBIC AND ANTIMICROBIAL COATINGS FOR HVAC WATER COOLING TOWERS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
HYDROPHOBIC AND ANTIMICROBIAL COATINGS FOR HVAC WATER COOLING TOWERS.pdf
Restricted to Repository staff only until 10 January 2022.

Download (11MB)

Arabic Abstract

برج التبريد في نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء هو جهاز لطرد الحرارة يستخدم في معظم المباني تقريبًا. يستخدم الماء في عملية نقل التسخين، فأحد المتطلبات الإلزامية وفقًا لإدارة السلامة والصحة المهنيةهو تنظيف نظام التبريد لتجنب الأمراض الهوائية مرتين في السنة.يتم استخدام الطلاء المضاد للرطوبة والطلاء المضاد للبكتيريا وخاصة المحفز الضوئي لتحقيق قسوة البيئة في المقاييس الدقيقة. النوع الأول هو مزيج من طلاء السيراميك والنافر من الماء، والنوع الثاني هو الطلاء الحفاز الضوئي. في هذه الدراسة، جربت ثلاثة أنظمة طلاء لتقييم فعاليتها في أبراج تبريد المياه. عينات مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. كان الطلاء الأول لعينتين هما أكسيد الكروم (Cr2O3) والطلاء العلوي هو أكسيد الايتربيوم (Yb2O3) بسماكات مختلفة. كان الطلاء الأول للعينتين الأخريين هو الزركونيا المستقر يتريا (YSZ) والطلاء العلوي هو أكسيد الايتربيوم (Yb2O3) بسماكات مختلفة. أيضا، عينتان مغلفتان بثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) وبعضها يحتوي على إضافة النحاس. كان نموذج التقييم عبارة عن عينات تم وضعها في منطقة رش الماء للحصول على كمية كافية من المياه ويجب أن يكون بها بعض تدفق الهواء حتى لا يتم غمرها طوال الوقت. تم وضعها لمدة ستة أشهر، بالإضافة إلى ذلك تم وضع بعض العينات في الظل والبعض الآخر في أماكن عرضة لضوء الشمس وذلك من أجل تقييم التأثير ولأفض نتيجة للمحاكاة. كان أفضل النتائج أثناء الاختبار هو نظام الطلاء المركب من الطبقة الاساسية الزركونيا المستقر يتريا (YSZ) والطلاء العلوي من أكسيد الايتربيوم (Yb2O3)بسماكة 50 ميكرومتر. تم استنتاج وتفسير النتائج بسبب وجود بعض من عناصر الطلاء الموجود في الطبقة الوسطى. ومع ذلك فقد أثر ضوء الشمس على جميع العينات بشكل سلبي، حيث كان ظهور البقع الداكنة اكثر فيها. بالإضافة إلى ذلك، أدى سمك الطلاء العلوي الايتربيوم أكسيد (Yb2O3) إلى تحسين النتيجة. بالنسبة لنظام الطلاء رقم 3، فإن إضافة النحاس إلى ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) كان لها دور في الحصول على نتائج أفضل. في حين كان هناك تواجد أقل للعديد من العناصر مثل المثل الاملاح في العينات المضاف إليها النحاس

English Abstract

A cooling tower in a heating, ventilating, and air conditioning (HVAC) system is a heat rejection device used in almost all buildings. An HVAC system utilizes water in the heat-transfer process. As one of the mandatory requirements stipulated by the Occupational Safety and Health Administration (OSHA), HVAC systems must be cleaned twice a year to prevent pneumatic diseases. Hydrophobic and antibacterial coatings, in particular photocatalytic coatings, are used to fulfil the environment harshness in micro scales. The first type of coatings included a combination of ceramic and hydrophobic coatings, and the second type of coatings included photocatalytic coatings. In this study, three coating systems were used in water cooling towers to examine their effectiveness. Samples were composed of stainless steel. In two samples, the first coating was chromium oxide (Cr2O3), with a top coating of ytterbium oxide (Yb2O3) with different thicknesses. On the other hand, in the other two samples, the first coating was yttria-stabilized zirconia (YSZ), with a top coating of ytterbium oxide (Yb2O3) with different thicknesses. In addition, two samples were coated with titanium dioxide (TiO2), with the addition of low amounts of copper. In the model, samples were placed in a water splash zone to ensure that they were surrounded by sufficient water, with some necessary airflow so that they were not submerged at all times. The samples were settled for 6 months. In addition, some samples were placed in the shade, while others were placed in sunlight to examine the different effects. During the test, the sample with the prime coating of YSZ and a top coating comprising 50 μm of Yb2O3 exhibited the best behavior (coating system No.2). The result-interpreted base on the element presence of the mid coating. However, sunlight adversely affected all the samples, with an increase in the number of locations with dark stains. In addition, the top coating thickness ytterbium oxide (Yb2O3) improved the result. For the coating system No.3, the addition of copper to TiO2 rendered a better result, whereas low concentrations of several elements, such as slats, are observed in the samples with the added copper.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Mechanical
Department: College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Committee Advisor: Al Athel, Khaled S.
Committee Members: ZUBAIR, SYED M. and Akhtar, Syed Sohail
Depositing User: TURKY ALDOSSARY (g200987290)
Date Deposited: 11 Jan 2021 05:28
Last Modified: 11 Jan 2021 05:28
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141808