برج خنک کننده و اجزای آن

​

برج خنک کننده و اجزای آن

در زندگی امروز ما و با توجه به زندگی شهری و صنعتی کمتر کسی پیدا می شود که با تجهیزات تهویه مطبوع آشنایی نداشته باشد. یکی از تجهیزات مهم در این حوزه، برج خنک کننده است که نقش کلیدی در سیستم تهویه مطبوع یک ساختمان دارد. از لحاظ جنس مورد استفاده در ساخت این تجهیزات باید بگوییم آهن گالوانیزه، پلاستیک و فایبرگلاس از موادی هستند که در ساخت انواع برج های خنک کننده از آنها استفاده می شود. امروزه به دلیل استحکام بسیار بالا، سبکی، مقاومت در مقابل نور خورشید و مواد شیمیایی و سرعت تولید فایبرگلاس، برج خنک کننده فایبرگلاس در ابعاد و اندازه های مختلف به طور وسیع در سرتاسر دنیا تولید و مورد استفاده قرار می گیرد.

همان طور که از نام برج خنک کننده مشخص است  کاربرد این دستگاه در خنک کردن مایعات تا حدی که مورد نیاز کارفرماباشد، است. در یک برج خنک کننده آب با حرکت از روی سطوح خنک کننده (پکینگ ها) و در اثر اختلاف فشار جزئی هوا و فشار اشباع بخار آب در هوا در شرایط محیطی، تبخیر می شود تا فشار جزئی بخار هوا به فشار اشباع برسد. بعد از برج خنک کننده و در صورت  نیاز به سرمای بیشتر باید از چیلر استفاده نمود.

مهم‌ترین اجزاء برج خنک کننده عبارتند از فن برج خنک‌کننده، پکینگ یا مدیا، حوضچه یا باسین، و قطره‌گیرها. در ادامه، هریک از این اجزاء را بطور مختصر بررسی می‌کنیم.

• فن برج خنک کننده: فن‌ها در انواع محوری و سانتریفیوژ، موجود هستند و در سرمایش محیط نقش بسیار مهمی دارند. فن‌های مورداستفاده در برج‌های خنک کننده، ازنظر فرم هندسی و نحوه تولید به سه دسته اصلی زیر تقسیم می‌شوند:
  • فن ضربی برج خنک کننده: این فن از قیمت و کیفیت مناسبی برخوردار است و قطری بین نیم‌متر تا ۱/۲ متر دارد. فن ضربتی در قطر بیش از ۱ متر، ایجاد لرزش خواهد کرد.
  • فن پروفیلی فویل کولینگ تاور: این نوع فن‌ها قطری بین ۸۰ سانتی‌متر تا ۳ متر دارند و به لحاظ قیمت، از فن کامپوزیت ارزان‌تر هستند.
  • فن پروفیل ایر فویل با فرم پروفیل متغیر: این فن‌ها، به فن کامپوزیت برج خنک‌کننده هم معروف هستند. فن‌های کامپوزیت عموماً سبک‌تر، کم صدا‌تر، و کم‌مصرف‌تر هستند و میزان هوا‌دهی بیشتری دارند.
• پکینگ یا مدیا: از این قطعه برای افزایش تبادل حرارتی بین جریان آب‌وهوا در داخل برج خنک‌کننده استفاده می‌شود. پکینگ با افزایش سطح تماس جریان آب با هوا و همین‌طور کاهش سرعت جریان آب، در سرمایش جریان آب نقش مؤثری دارد. پکینگ یا مدیا، به‌صورت شبکه‌ای است و در دو نوع غشایی (Film Packing) و اسپلش (Splash Packing) در برج خنک کننده استفاده می‌شوند.
• حوضچه یا باسین: در قسمت پایین برج خنک کننده قرار دارد. آب خنک شده در حوضچه جمع آوری شده و سپس به سمت سیستم‌های سرمایشی ارسال می‌شود.
• قطره‌گیر‌ها: این قطعه از پخش ذرات آب و خروج آن‌ها به بیرون از برج خنک‌کننده جلوگیری می‌کند.
• جنس ساختاری: برج‌های خنک‌کننده عموماً به صورت‌های فلزی، فایبر گلاسی، و بتنی ساخته می‌شوند.

در حال حاضر برج خنک کننده فایبرگلاس به دلیل مقاومت بالای بدنه و عدم تجزیه در مقابل نور خورشید دارای کاربرد بسیار زیادی می باشد. عمده کاربرد برج خنک کننده فایبرگلاس در ساختمان های اداری و تجاری و اغلب مجتمع های مسکونی می باشد. به همین دلایل، این نوع برج خنک کننده در مقایسه با انواع و اقسام دیگر برج های خنک کننده، از یازار قابل قبول تری در ایران برخوردار می باشد.

​

 

انواع برج خنک کننده

از لحاظ شکل ظاهری، برج های خنک کننده به دو دسته برج خنک کننده مکعبی و برج خنک کننده مدور یا مخروطی تقسیم می شوند و معمولاً بر اساس نوع عملکرد آنها طبقه بندی زیر را خواهیم داشت:

1. برج خنک کننده مدار باز: در این نوع برج خنک کننده، آب توسط یک پمپ به بالای آن منتقل می شود و توسط نازل ها بر روی سطوح خنک کننده پاشیده می شود. هوایی که از پایین برج به داخل برج خنک کننده وارد می شود، توسط مجموعه فن و الکتروموتور که در بالای برج قراردارد، از میان سطوح خنک کننده عبور کرده و به سمت بالا مکیده می شود. بدین ترتیب بر اثر تماس مستقیم آب و هوا، بخشی از آب تبخیر می شود. تبخیر آب یک فرآیند گرماگیر است و گرمای مورد نیاز را از جریان آب داخل برج خنک کننده جذب می کند. این نوع برج خنک کننده برای محیط هایی که از رطوبت نسبی کمی برخوردار است یا به اصطلاح هوا خشک است، بسیار مناسب است. عمده ترین عیب این نوع برج خنک کننده هدررفت بیش از حد آب در اثر تبخیر است.
2. برج خنک کننده مدار بسته: تفاوت اصلی که این نوع برج خنک کننده با نوع باز دارد این است که در این نوع برج خنک کننده هیچ تماس مستقیمی بین آب و هوا برقرار نمی شود و عملکرد این نوع برج خنک کننده به این صورت است که آب یا هر سیالی که قرار است در برج خنک کننده سرد شود از داخل یک کویل عبور می کند. هوا نیز توسط مجموعه فن و الکتروموتور از پایین به بالا مکیده می شود و در اثر برخورد هوا با سطح بیرونی کویل، حرارت از کویل و در نتیجه از سیال داخل کویل جذب و توسط جریان هوا به محیط اطراف منتقل می شود.  این نوع برج خنک کننده برای خنک کردن آب با دمای بالا و یا محیط  با هوای سرد بسیار مناسب است.
3. برج خنک کننده هیبریدی: این نوع برج خنک کننده در واقع، حاصل ترکیب دو نوع برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته است. در این نوع برج خنک کننده، آب یا سیال خنک شونده از داخل کویل حرکت می کند و بر روی کویل توسط مجموعه نازل آب پاشیده می شود. مزیت این نوع برج خنک کننده بهینه سازی مصرف آب است؛ چرا که در شب یا روزهایی که دمای هوا پایین است، برج خنک کننده فقط به صورت خشک کار می کند ولی در ساعاتی که هوا گرم است، آب بر روی کویل پاشیده می شود و هر دو نوع روش انتقال نهان و محسوس جهت سرمایش سیال خنک شونده مورد استفاده قرار می گیرد.

برای اطلاعات بیشتر جهت انتخاب و خرید برج خنک کننده فایبرگلاس و همچنین مطالعه مقاله کامل به مجله ونداد تجهیز مراجعه کنید.

​