برج خنک کننده یکی از مهمترین اجزای سیستم خنک کننده می باشد که در بیشتر ساختمان ها، صنایع و دیگر مکان های دارای نیاز به خنک کننده استفاده می شود. برای کاهش دمای آب و مایعاتی که در سیستم قرار دارند، از برج خنک کننده استفاده می شود. در این مطلب به بررسی انواع برج خنک کننده پرداخته خواهد شد.
1- برج خنک کننده باز
برج خنک کننده باز در واقع یک برج باز هواساز برای قرار دادن آب است که به کمک باد دمای آن کاهش می یابد. در این نوع برج خنک کننده، آب در سردخانه مکانیزه شده و پس از عبور از این سردخانه، به صورت جریان ناودان وارد برج خنک کننده باز می شود.
2- برج خنک کننده بسته
در برج خنک کننده بسته، آب پس از عبور از داخل سیستم خنک کننده مستقیما به برج ورود داده می شود. در این نوع برج خنک کننده با استفاده از باد و طراحی مناسب، دمای آب به صورت چشمگیری کاهش می یابد. علاوه بر آن، در این نوع برج خنک کننده می توان از تجهیزاتی مانند فیلتر پوسته ای استفاده کرد تا کیفیت آب افزایش یابد.
3- برج خنک کننده محفظه دار
در برج خنک کننده محفظه دار، آب برای خنک شدن به داخل محفظه منتقل شده و پس از آب کردن، به داخل سیستم خنک کننده و یا به سایر قسمت های سیستم بازگردانده می شود. در این نوع برج خنک کننده، بخارات آب به داخل محفظه خنک کننده منتقل شده و با استفاده از فن خنک کننده، دمای آب کاهش می یابد.
در نهایت، می توان گفت که هریک از انواع برج خنک کننده مزایا و معایبی دارد که باید در هنگام انتخاب نوع مناسب، آن ها را در نظر گرفت. با توجه به ظرفیت، کاربرد و نیاز به خنک کننده، می توانید بهترین نوع برج خنک کننده را انتخاب کنید.
انواع برج خنک کننده چیست؟
برج خنک کننده، دستگاهی است که برای خنک کردن آب استفاده می شود. این دستگاه‌ها عمدتا برای خنک کردن آب در سیستم‌های تهویه مطبوع، سیستم‌های تولید برق، صنایع شیمیایی، صنایع فرآوری غذا و غیره استفاده می شوند. برج خنک کننده با توجه به نوع شیوه عملکرد دارای انواع مختلفی است که در ادامه به توضیح آن ها می پردازیم.
برج خنک کننده با دو سیستم جریان تناوبی و مستقیم دارای انواع مختلف است. برج خنک کننده با سیستم جریان تناوبی (چرخشی) در این نوع از برج‌ها، آب خنک شده به شکل پراش از بالای برج به پایین فرستاده می شود و محفظه‌ای که در آن قرار دارد، برای جذب هوا ساخته شده است. هوای سرد از طریق ورودی‌های برج به داخل آن وارد شده و این عمل باعث خنک شدن آب در محفظه است.
برج خنک کننده با سیستم جریان مستقیم، در این نوع برج خنک کننده، آب سرد به بالای برج و توسط یک یا چند مهره به داخل ظرف وارد می شود و از طریق لوله های ساخته شده درون ظرف، به پایین برج جاری می شود. هوای سرد به طور مستقیم از طریق توربین‌های خنک کننده وارد برج شده و با آب سرد از داخل لوله‌ها برخورد می کند. این عمل باعث خنک شدن آب در لوله‌ها می شود.
از دیگر انواع برج خنک کننده می توان به برج خنک کننده با درز مرطوب، برج خنک کننده با درز خشک، برج خنک کننده با فن، برج خنک کننده مورد علاقه و … اشاره کرد. هر یک از این انواع برج خنک کننده در صنایع خاص خود کاربرد دارد و بر حسب نیاز سازمان، انتخابی مناسب صورت می گیرد.
برج خنک کننده مبتنی بر جریان خمیری چیست؟
برج خنک کننده مبتنی بر جریان خمیری یا بطور خلاصه CTX (Counter-current Two-phase eXchanger)، از تکنولوژی‌های پیشرفته خنک کننده‌ها است که برای تبدیل گرمای تولید شده در فرآیندهای صنعتی به گرمای خنک کننده از آن استفاده می‌شود. این روش با استفاده از جریان خمیری، به جای جریان گاز معمول در خنک کننده های سنتی، گرمای تولید شده را به صورت بهینه و با بهره‌وری بیشتری، از گرما به خنک شدن تبدیل می‌کند.
در این روش، جریان آب خنک شده جهت خروج از شرایط خنک کننده، از طریق محفظه‌ای به سمت بالا حرکت می‌کند و باعث شناور شدن جریان خمیری در مخزنی در پایین برج خنک کننده می‌شود. جریان خمیری، به صورت متقابل با جریان آب خنک شده در دو طرف خنک کننده قرار می‌گیرد و از طریق یک سری لوله‌های انتقال حرارت، گرمای خود را به آب خنک شده منتقل می‌کند.
توجه به این نکته ضروری است که در این روش، خاصیت پایین فشار جریان خمیری، موجب عملکرد بهتر آن به عنوان جریان فرعی و پیشرفته ای در سیستم خنک کننده می‌شود. همچنین، این روش کمتر از مصرف آب از سیستم خروجی خود استفاده می‌کند، بنابراین کارایی و بهره وری بیشتری در تبدیل گرما و خنک شدن گرما دارد. برای همین، برج خنک کننده مبتنی بر جریان خمیری، به یکی از بهترین روش های خنک کننده در صنایع مختلف تبدیل شده است.
برج خنک کننده هوادهی چیست؟
برج خنک کننده هوادهی نوعی تجهیزات برای خنک کردن آب در سیستم های خنک کننده می باشد که بدین منظور از هوای بیرونی استفاده می کند. این برج ها در محیط های صنعتی، نظامی و پزشکی استفاده می شود و نقشی مهم برای کاهش درجه حرارت آب و همچنین حفظ سلامت دستگاه های خنک کننده ایفا می کند.
اصول عملکرد این برج ها بسیار ساده است؛ هوای بیرونی از طریق یک ورودی به داخل برج جاری شده و با تلاقی آن با آب، حرارت آب در سیستم خنک کننده کاهش می یابد. در این فرآیند، برج وسیله ای برای تبادل گرما بین هوا و آب محسوب می شود.بدین صورت که آب خنک شده را که در سیستم خنک کننده جاری است،با استفاده از یک پمپ،به داخل برج پمپاژ می کنیم تا در برج خنک کننده هوادهی،تلاش شود دمای آب را پایین بیاوریم.
برج خنک کننده هوادهی دارای چندین مدل و نوع مختلفی است که در بازار عرضه می شود. برج های خنک کننده هوادهی به تناسب نیاز کاربر، با اندازه های مختلفی در دسترس هستند و بسته به نوع کاربرد، توانایی خنک کردن آب را دارا میباشند. در کل برج خنک کننده هوادهی، به عنوان یکی از پر استفاده ترین راهکار های برای خنک کردن آب در سیستم های خنک کننده شناخته شده است.
برج خنک کننده الکترومغناطیسی چیست؟
برج خنک کننده الکترومغناطیسی یکی از ابزارهای کلیدی در صنعت خنک کننده های صنعتی و تجاری است. این برج به کار می‌رود تا حرارتی که به عنوان پسماند از فرایندهای صنعتی و تجاری جاری می‌شود، را تبدیل و به فضا تخلیه کند. در این روش، آب صرفا به عنوان یک عامل خنک کننده مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.
این نوع برج خنک کننده بر اساس اصل عملکرد الکترومغناطیسی ایجاد شده است. در واقع، آب خنک‌شده به یک الکترود منفی متصل شده و در همان زمان، جریان برق را از یک الکترود مثبت تغذیه می‌کند که در فواصل دوری قرار دارد. با این کار، الکترون‌های آب می‌توانند گرفتار شوند و از محل خود جدا شوند، که باعث تولید بخار و برج خنک کننده الکترومغناطیسی می‌شود.
با توجه به این مبانی، استفاده از برج‌های خنک کننده الکترومغناطیسی، هم به دلیل کاهش تولید گاز‌های گلخانه‌ای و هم به دلیل صرفه‌جویی در مصرف آب، بسیار مورد توجه قرار می‌گیرد. به دلیل این همه برای این موضوع، تحقیقات و بررسی‌های متعددی در زمینه طراحی و ساخت این برج‌ها انجام شده و نیازهای خدماتی و خنک کننده تجاری و صنعتی را برطرف کرده است.
برج خنک کننده پیچیده چیست؟
برج خنک کننده یا Cooling Tower در واقع یک سیستم خنک کننده است که به کمک آن، آب داغ را با استفاده از هوا سرد می کنند. در این روش، آب داغ به وسیله یک پمپ به بالای برج منتقل می شود و به داخل برج از طریق چندین گردش دهنده ورود پیدا می کند. در ابتدا، آب در قسمت بالایی برج به صورت اسپری منتشر می شود و در هوا دمایی پایین تبخیر می شود. سپس، هوای خنک به یک سیستم محفظه ای برای خروج از برج می رود که در آن، در حالتی که هوای سرد از وسط برج وارد می شود، با آب تلاقی می کند. این عمل باعث سرد شدن آب و تبدیل آن به آب سرد می شود.
برخلاف استخراج گرمایش از زمین با استفاده از پمپ های حرارتی، در برج خنک کننده، از طریق تبخیر آب، حرارت تخلیه شده در خنک کردن آب داغ را تبدیل به بخار می کنند که در نهایت، از طریق کاهش فشار در سایر سیستم ها، به هوا تحویل داده می شود. برج خنک کننده در صنایعی مانند صنعت نفت، صنایع شیمیایی و نیروگاه ها بسیار استفاده می شود.
هدف از استفاده از برج خنک کننده، نگهداری دائمی و استفاده بهینه از تاسیسات و وسایل صنعتی است. با تأمین خنک شدن آب، نیروگاه ها و صنایع شیمیایی قادر به پردازش بیشتری هستند. برای بهبود کارایی و عملکرد برج خنک کننده، نگهداری سیستم و استفاده از آخرین فن آوری ها بسیار ضروری است.
انواع برج خنک کننده با استفاده از آب دریا
با توجه به رشد جمعیت و توسعه شهرها، نیاز به ایجاد ساختمان‌های بلند و بزرگی جهت تأمین نیازهای این شهرها به‌طور چشمگیری رشد کرده است. از جمله نیازهایی که همراه با این رشد شهری پدیدار شده، نیاز به سیستم‌های خنک کننده برای جلوگیری از افزایش دما در طول روز و حفظ شرایط کارآیی و سلامت مردم است. با توجه به این نیاز، برج‌های خنک کننده با استفاده از آب دریا یک راه حل مناسب برای خنک کردن آب سرد، به صورت طبیعی و از طریق تبخیر، هوای سراسر محیط شده است.
برج‌های خنک کننده با استفاده از آب دریا از دو بخش اصلی تشکیل شده‌اند، بخش جریان آب و بخش جریان هوا. آب در بخش جریان به برج وارد شده و از روی شبکه‌های لقی تغذیه شده، به سمت بالا حرکت می‌کند، در حین جابجایی آب با هوا و تبخیر، حرارت موجود در آب از بین می‌رود و درنتیجه آب سردتر خارج می‌شود. به عبارت دیگر، هوای گرم از برج خارج می‌شود و آب تبریده به محیط اطراف منتقل می‌شود که این یک فرآیند کاملاً طبیعی است.
قابل ذکر است که برج‌های خنک کننده با استفاده از آب دریا نیاز به پمپاژ و برق نیستند، بنابراین، هزینه و نرخ استفاده از آن‌ها به طرز چشمگیری به مقایسه با نوع دیگر سیستم‌های خنک کننده کاهش می‌یابد. همچنین، این سیستم راهکاری محیطی برای جلوگیری از استفاده از آبهای گرم در لب شهرها و افزایش آلودگی در دریاها است.
بنابراین، از برج‌های خنک کننده با استفاده از آب دریا نه تنها به عنوان یک راهکاری موثر از نظر مالی و همچنین محیطی، بلکه به عنوان یک راه حل طبیعی برای خنک کردن هوا و آب در سطح شهرها استفاده می‌شود. با توجه به بازدهی و کاهش هزینه های معمول، همچنین، این سیستم به عنوان یک انتخاب بسیار خوب برای شهرها و مناطق صنعتی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برج خنک کننده با استفاده از انرژی خورشیدی چیست؟
برج خنک کننده با استفاده از انرژی خورشیدی یک سیستم پیشرفته است که برای خنک کردن هوا در محیط‌های گرم و خشک استفاده می‌شود. این برج از یک سیستم پمپاژ آب به عنوان رسانه خنکایی استفاده می‌کند و با استفاده از انرژی خورشیدی که توسط پنل‌های خورشیدی قابل انعکاس و تبدیل به برق می‌باشد، آب را حرکت می‌دهد تا به منظور خنک کردن هوا استفاده شود.
برج خنک کننده با استفاده از انرژی خورشیدی ساختاری طراحی شده است که به صورت عمودی در محل خاصی، مانند روی سطح یک بام، نصب می‌شود. این برج از طریق سیستم جریان‌دهی از بالا به پایین، آب داغ را به سطح پایین می‌رساند و با تماس با هوا از طریق جریان‌دهی، حرارت را به هوا منتقل می‌کند و به این ترتیب منجر به خنک شدن هوا می‌شود. با استفاده از انرژی خورشیدی و استفاده بهینه از مواد خنک‌کننده، از افزایش دما و میزان بخار شدن کمک می‌کند و به همین دلیل این سیستم به‌طور گسترده در نواحی خشک و گرم استفاده می‌گردد.
در نهایت برج خنک کننده با استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک روش پایدار منجر به افزایش بهره‌وری انرژی و کاهش هزینه‌ها می‌شود، زیرا به نحوی طراحی شده است که بسیاری از هزینه های مربوط به انرژی را کاهش می‌دهد. همچنین از آنجا که این برج با استفاده از انرژی خورشیدی کار می‌کند، سبب کاهش دی اکسید کربن و دیگر آلاینده های هوا ،اثرات مثبتی بر روی محیط زیست خواهد داشت.
برج خنک کننده Vortex چیست؟
برج خنک کننده Vortex، یک دستگاه خنک کننده هوای رومیزی است که با استفاده از فن دارای توربینی کوچک می‌تواند هوا را در داخل دستگاه به سرعت چرخانده و از آنجا به صورت خنک شده خارج کند. این دستگاه معمولا برای خنک کردن هوای محیط کار، خانه، اتاق خواب و ... استفاده می‌شود.
برج خنک کننده Vortex، در مقایسه با دستگاه‌های خنک کننده هوای سنتی، پرسرعت تر است و مناسب برای فضاهای کوچکی که به خنک کردن نیاز دارند، می‌باشد. فن توربینی این دستگاه، با حرکت سریع خود، هوای موجود در اتاق را به سمت داخل دستگاه جذب کرده و از طریق مسیرهای داخلی خود به سمت بالای دستگاه هدایت می‌کند. این عمل به کاهش دمای هوا و از بین بردن بخارات آن در داخل دستگاه منجر می‌شود.
علاوه بر خنک کردن، این دستگاه نیز می‌تواند هوای فضای داخلی را تصفیه کند. فیلترهای موجود در داخل دستگاه قادر به بافتن ذرات گرد و غبار، آلاینده‌های هوا، شوینده، مواد شیمیایی و ... هستند که با استفاده از این دستگاه، می‌توان هوای پاک و تمیزی را به دست آورد.
دستگاه برج خنک کننده Vortex، از پلاستیک مرغوب ساخته شده است که بسیار مقاوم در برابر شکستن و خوردگی است. این دستگاه با صدای کمی کار می‌کند و برای افرادی که به دنبال جایگزینی برای دستگاه‌های خنک کننده سنتی هستند، توصیه می‌شود.
برج خنک کننده اجباری چیست؟
برج خنک کننده اجباری یک پیشرفت جدید در صنعت خنک کننده است که از آن برای کنترل کیفیت هوا در محیط های صنعتی و تجاری استفاده می شود. این برج دارای سیستم خنک کننده قدرتمندی است که از طریق جریان آب و هوا، کاهش دمای آب گرم از تاسیسات صنعتی و تجاری را به دست می آورد.
برج خنک کننده اجباری در نهایت باعث کاهش مصرف انرژی و بهبود کیفیت هوا می شود. این برج برای کاربردهای صنعتی، مانند نیروگاه ها، کارخانه ها، سالن های تولید و آزمایشگاه ها بسیار مناسب است. از طرف دیگر، این برج خنک کننده اجباری به عنوان یک راه حل ایده آل برای تأمین آب سرد به کویل های آب سرد در سیستم های HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) استفاده می شود.
برج خنک کننده اجباری شامل تنها یک انبوه آب نیست، از فیلترها، پمپ های خنک کننده و محفظه های چندگانه ساخته شده است. این ساختار باعث می شود که این برج خنک کننده اجباری یک سیستم کامل و کامل باشد و قابلیت انجام وظایف مختلفی را از کنترل دما تا ضربه مقابله با لکه های دود و آلودگی های محیطی دارد.
در نهایت، باید گفت که اجرای برج خنک کننده اجباری یکی از بهترین گزینه ها برای کاربرانی است که به دنبال یک راه حل ساده و کارآمد برای کاهش هزینه ها و بهبود کیفیت هوا می باشند. به دلایل صرفه جویی در انرژی، کارایی بالا، قدرت آب و توانایی محافظت از محیط زیست، برج خنک کننده اجباری یکی از بهترین گزینه ها برای تأمین کنترل حرارتی با کارایی بالا است.
برج خنک کننده جذبی چیست؟
برج خنک کننده جذبی یا "برج خنک کننده از روی زمین"، یکی از انواع برج‌های خنک کننده می‌باشد که به منظور خنک کردن آب در فرآیندهای صنعتی و تجاری استفاده می‌شود.این برج‌ها در شرایطی که حجم بالایی آب باید خنک شود به کار گرفته می‌شوند.
در برج خنک کننده جذبی، آب گرم وارد برج و در بخشی از آن به صورت ناوگان سرد شده و به فعالیت عادی خود ادامه می‌دهد. سپس چند واکنش شیمیایی در داخل برج رخ می‌دهد و با استفاده از جذب حرارتی، آب خنک‌شده در بخش دیگری از برج پایینتر دوباره وارد مرحله خنک شدن می‌گردد.
از ویژگی‌های این نوع برج خنک کننده می‌توان به کاهش هزینه‌های خنک کننده، صرفه‌جویی در فضای زمین، کاهش میزان تبخیر آب و ایجاد آب باکتریوستاتیک اشاره کرد. با توجه به مزایای این نوع برج، استفاده از برج خنک کننده جذبی روز به روز در صنایع مختلف به عنوان روشی صرفه جویی در هزینه و بهینه سازی فرآیندهای صنعتی مورد توجه قرار گرفته است.