برج خنک کننده

برج خنک کننده چیست؟

از برج خنک کننده برای از بین بردن گرمای ساختمان استفاده می شود. خنک کردن جریان آب در دمای پایین تر با استفاده از تبخیر این کار را می کند. برج های خنک کننده بزرگ معمولاً در صنایعی مانند نیروگاه ها ، پالایشگاه های نفت و تاسیسات مختلف تولیدی مورد استفاده قرار می گیرند. اندازه آنها از سازه های بزرگ هذلولی تا ساختارهای کوچکتر در پشت بام مراکز خرید ، بیمارستان ها یا دانشگاه ها متفاوت است.

با این حال ، بیشترین کاربرد برج خنک کننده برای خنک سازی ساختمان ها است.

از   برج خنک کننده  (گرمایش ، تهویه و تهویه هوا) برای دفع گرمای ناخواسته چیلر تراکمی استفاده می شود.  

اندازه و طرح برج های خنک کننده بر اساس بار خنک کننده ساختمان متفاوت است. بار خنک کننده با توجه به اندازه ساختمانی که باید از آن گرما خارج شود تعیین می شود. عامل دیگری که بر این طراحی تأثیر می گذارد رطوبت نسبی هوا است. این با توجه به موقعیت ساختمان تعیین می شود. به عنوان مثال ، رطوبت نسبی در آلبوکرک ، نیومکزیکو بسیار کمتر از آتلانتا ، جورجیا است.

در زیر چند نمونه از برج های خنک کننده آورده شده است:

انواع برج خنک کننده:

برج های خنک کننده معمولاً یا بر اساس ساخت ، روش های انتقال حرارت و روش های تولید جریان هوا طبقه بندی می شوند. نگاهی خواهیم انداخت به هر یک از انواع برج های خنک کننده.

1. برج های خنک کننده توسط ساخت:

• نوع بسته بندی: برج های خنک کننده نوع بسته بندی از قبل ساخته شده اند. پوسته معمولاً از مواد ضد خوردگی ، مقاوم در برابر حرارت و با دوام مانند پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس ساخته شده است. از آنجا که آنها از قبل مونتاژ می شوند ، می توان آنها را به راحتی به یک مرکز انتخاب منتقل کرد. از آنجا که جمع و جور هستند ، در مراکز با نیاز به دفع حرارت کم مانند بیمارستان ها ، مراکز خرید و ساختمان های اداری ترجیح داده می شوند.
• نوع نعوظ درستي: اين واحدهاي بزرگي هستند كه بطور كلي در نيروگاهها ، تاسيسات عظيم توليدي مانند كارخانه هاي فرآوري فولاد يا پالايشگاه هاي نفت استفاده مي شوند. آنها در مقایسه با نوع بسته بندی سازه های بزرگی هستند. می توان آنها را با توجه به مشخصات سفارشی تولید کرد.

2. روش های انتقال حرارت:

• برج های خنک کننده خشک: کولینگ تاور خشک با انتقال گرما از سطحی که مایع کار را از هوای محیط جدا می کند ، کار می کنند. این کار بر اساس انتقال حرارت توسط مبدل حرارتی با باله های کشیده انجام می شود. فن توسط یک موتور الکتریکی هدایت می شود. از این رو ، برج های خنک کننده خشک آب مصرف نمی کنند.
• برج خنک کننده مرطوب یا برج خنک کننده Open Circuit: این برج ها از محبوب ترین برج های خنک کننده هستند زیرا مقرون به صرفه و تجدید پذیر هستند. آنها از آب برای خنک کردن تأسیسات استفاده می کنند و انتقال حرارت با کاهش دمای فرآیند و افزایش متناظر با هر دو رطوبت و دمای لامپ مرطوب هوای عبوری از برج خنک کننده اندازه گیری می شود.
• برج های خنک کننده مرطوب به طور معمول تولید گازهای گلخانه ای می کنند. اگرچه برای محیط زیست خطرناک نیستند ، از حذف کننده های رانش چندگانه برای به حداقل رساندن رانش برج خنک کننده استفاده می شود. در مقایسه با انواع دیگر برج های خنک کننده مانند خشک یا مایع ، تبخیر آب در یک رسوب مکانیکی مرطوب از نظر انرژی ذاتاً کارآمدتر است.
• برج خنک کننده مایع یا برج خنک کننده مدار بسته: در برج خنک کننده مدار بسته ، غالباً آب را با گلیکول مخلوط می کنند تا مایع تشکیل شود. این مایع در یک سیم پیچ در سراسر برج گردش می کند و مستقیماً در معرض هوا نیست. آنها معمولاً در مواردی که سطح تمیز و عاری از آلودگی باشد ، مورد استفاده قرار می گیرند. مزیت این است که هیچ تشکیل مقیاسی وجود ندارد و از این رو باعث بهره وری بهتر و توقف کمتر می شود.

3. روش های تولید جریان هوا:

انواع برج خنک کننده بر اساس تولید جریان هوا ، برج های طبیعی پیش نویس ، پیش نویس مکانیکی ، عبور جریان و ضد جریان هستند.

• برج  خنک کننده Natural Draft از طرح و شکل برج خود استفاده می کنند تا هوا را به طور طبیعی با استفاده از فن ها به سمت بالا حرکت دهند. آنها از قانون تراکم های مختلف بین هوای محیط و هوای گرم برج استفاده می کنند. از این رو ، این برج ها برای القا جریان هوا بلند هستند و به شکل یک "هذلولی" درآمده اند. آنها به طور معمول در خارج از ساختمانها قرار دارند تا جریان هوا را فراهم کنند.
• برج های مکانیکی پیش نویس تمایل دارند از فن برای وادار کردن هوا استفاده کنند. از فن های پروانه یا گریز از مرکز برای گردش هوا در داخل برج استفاده می شود. ساختار اینها بسیار کمتر از برجهای کششی طبیعی است. کنترل ظرفیت در این نوع برج ها آسان است زیرا سرعت فن قابل کنترل است. برخلاف برج های پیش نویس طبیعی ، این برج ها را می توان در هر نقطه از ساختمان قرار داد. 
• برج های خنک کننده Cross Flow به گونه ای ساخته شده اند که جریان هوا را به صورت افقی جریان می دهند در حالی که آب به صورت عمودی به پایین جریان می یابد. این کار از طریق سیستم های دهانه باز در عرشه فن ، مجهز به نازل انجام می شود. از آنجا که زمان تماس جریان هوا کمتر است ، هوای بیشتری برای وقوع انتقال گرما لازم است. این نوع برج خنک کننده معایب زیادی مانند مصرف برق بیشتر به دلیل جریان هوا مورد نیاز دارد. تعمیر و نگهداری وقت گیر است و در برابر پوسته پوسته شدن و گرفتگی دهانه ها حساس است.
• جریان شمارنده از آب داغی که در بالا وارد می شود استفاده می کند ، در حالی که هوا در پایین وارد شده و از بالا خارج می شود. از فن های پیش نویس اجباری و القایی استفاده می شود. توزیع از طریق کانال با لوله های جانبی ، مجهز به نازل های اسپری اسپل انجام می شود. رشد جلبک ها بسیار محدود است ، زیرا لوله های جانبی یک واحد بسته هستند و در معرض تابش مستقیم خورشید نیستند. مصرف برق آنها کمتر از واحدهای جریان متقابل است و از مزایای نگهداری آسان برخوردار است.

تعمیر و نگهداری برج های خنک کننده:

نگهداری عملیاتی معمول برای دستیابی به توان مداوم از برج خنک کننده بسیار مهم است. اگر یک نگاه دقیق بیندازید ، اکثر تولید کنندگان هم دستورالعمل های خوب نگهداری و هم برنامه های تعمیر و نگهداری را شامل می شوند که می تواند هم هزینه و هم هزینه های عملیاتی شما را ساده کند. این روش ها می توانند با حفظ جریان مناسب آب و جریان هوا و همچنین جلوگیری از خوردگی در برج خنک کننده ، از افت کارایی در قسمت انتقال گرما جلوگیری کنند.

فرکانس نگهداری به نوع برج ، اندازه و عوامل خارجی مانند موقعیت جغرافیایی ساختمان شما بستگی دارد.

برخی از فعالیتهایی که می توانید انجام دهید:

• اجرای سیستم های صافی که به عنوان فیلتر برای جمع آوری زباله ها و به حداقل رساندن تماس بین آلودگی های منتقله از طریق هوا یا آب منتقل می شوند.
• نازل ها باید به طور مرتب تمیز شوند تا از گرفتگی جلوگیری شود. از آنجا که نازل ها حتی توزیع آب را افزایش می دهند ، باید در جایی قرار گیرند که بتوان به راحتی به آنها دسترسی ، بازرسی ، تمیز یا جایگزین کرد.
• گزینه های تصفیه آب مانند مدل سازی آب ، استفاده از مواد شیمیایی سبز ، فیلتراسیون و نرم سازی ، عملکرد بهینه سیستم برج را تأمین می کند و به نیاز خنک کننده مورد نیاز دست می یابد. توصیه می شود این کار ماهانه انجام شود مگر اینکه توسط سازنده موارد دیگری تعیین شده باشد.
• تمیز کردن عمیق برج های خنک کننده شامل استفاده از یک ماده شیمیایی تمیز کننده است که گردش می کند و از سیستم خارج می شود. شستشوی فشار و جاروبرقی نیز بخشی از فرایند تمیز کردن عمیق را تشکیل می دهد.
• در صورت لزوم ، اجزای مکانیکی مانند فن ها ، موتورها و تسمه ها و نازل ها باید تمیز و تنظیم شوند.
• اجزای الکتریکی مانند خازن ها و سیم کشی باید بررسی و در صورت لزوم جایگزین شوند.

برج خنک کننده و بهره وری انرژی:

با افزایش قیمت انرژی و تأکید بر محیط پایدار ، اطمینان از طراحی ، ساخت ،نصب و نگه داری برج های کولر بسیار مهم  است  .

برخی از روشهایی که می توانید برای بهبود کارایی استفاده کنید:

• سیستم های خنک کننده و مدار باز انرژی کمتری نسبت به گزینه های خنک کننده هوا مصرف می کنند.
• برج خنک کننده را می توان با سرعت کامل فن کار کرد تا حداقل حد مجاز دمای آب کندانسور حاصل شود. در زیر این سطح ، می توانید از یک درایو با سرعت متغیر (VSD) برای حفظ یک نقطه تنظیم استفاده کنید.
• استفاده از رویکرد طراحی نزدیکتر برای برج خنک کننده می تواند منجر به صرفه جویی در انرژی بالقوه شود. رویکرد برج به عنوان تفاوت بین دمای آب خارج شده از برج خنک کننده منهای دمای ورودی لامپ مرطوب تعریف می شود. وقتی رویکرد طراحی نزدیکتر انتخاب می شود ، برج خنک کننده حاصله ، حتی در روز طراحی ، آب سردتری را به کندانسور چیلر می رساند ، که به نوبه خود انرژی کمپرسور را کاهش می دهد.
• کنترل سرعت فن:  سرعت فن برج خنک کننده باید دارای توانایی کنترل متناسب با دمای سیال خارج شده یا دما / فشار چگالش باشد. این کار با استفاده از موتورهای دو سرعته یا فناوری درایو با سرعت متغیر محقق می شود.