برج خنک کننده، که به نام‌های کولینگ تاور و برج خنک‌ کن نیز شناخته می‌شود، دستگاهی است که برای خنک کردن آب در سیستم‌های صنعتی و تهویه مطبوع به کار می‌رود. این دستگاه با تبادل حرارتی بین آب و هوا، گرمای آب را گرفته و آن را به محیط بیرون منتقل می‌کند. در این مطلب به تفصیل درباره کاربردهای این کولینگ تاور، اجزای تشکیل دهنده آن، انواع مختلف این محصول و نحوه خرید و قیمت آن صحبت خواهیم کرد.

برج خنک کننده چیست؟

برج خنک ‌کن با نام انگلیسی Cooling Tower نوعی مبدل حرارتی است که کاربرد اصلی آن جذ گرمای ایجاد شده در تجهیزات صنعتی از آب در حال جریان است. سپس به کمک تبخیر آن را به اتمسفر منتقل کرده و مایع سیال خنک شده را به سیستم برگرداند. به عبارت دیگر، برج خنک‌کن یک تبدیل ‌کننده انرژی است که بین آب و هوا قرار می‌گیرد. با جذب گرما از مایع، بخشی از آب را از حالت مایع به حالت بخار تبدیل کرده و به محیط بیرون وارد می‌کند. در زمانی که این تبخیر رخ می‌دهد، دمای آب باقی‌مانده که در حالت مایع است، به دلیل انرژی گرفته شده از آب، کاهش پیدا می‌کند.

بررسی کاربردهای برج خنک کننده

برج‌های خنک‌ کننده در انواع صنایع از جمله صنایع مختلف و ساختمان‌های بزرگ کاربرد دارند. نیروگاه‌ها برای خنک کردن بخار آب خروجی از توربین‌ها از آن بهره می‌برند. در پالایشگاه‌ها، پتروشیمی، صنایع فولاد، صنایع غذایی، صنایع دارویی و نساجی کاربرد دارد. استفاده از آن برای خنک کردن سیالات مختلف در فرآیند پالایش، فرآیند تولید مواد پتروشیمی، خنک کردن آب در فرآیند تولید فولاد، مواد غذایی، دارو و پارچه است.

همچنین، برج‌های خنک کننده در سیستم‌های تهویه مطبوع بزرگ برای خنک کردن آب سردی که در چیلرها استفاده می‌شود، هم به کار می‌رود.

دفع گرمای دستگاه‌های صنعتی مختلف

نحوه دفع گرمای دستگاه‌های صنعتی توسط برج خنک کننده به صورت زیر است:

 برج خنک کن

خنک کردن چیلرهای دستگاه تهویه مطبوع ساختمان‌ها در فصول گرم سال

در فصول گرم سال، یکی از روش‌هایی که برای خنک‌کردن چیلرهای دستگاه‌های تهویه مطبوع ساختمان‌ها استفاده می‌شود، استفاده از برج خنک‌کن است. که به عنوان جزء اصلی تجهیزات خنک‌کننده مورد استفاده در سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان‌ها قرار می‌گیرند. برج خنک‌کن با جذب گرمای تولید شده توسط چیلرها، آب را خنک کرده و این آب خنک شده به سیستم چیلرها بازمی‌گردد تا دستگاه‌ها بتوانند به طور موثر و بهینه عمل کنند.

این روش از تبخیر آب روی سطح تماس با هوا برای خنک‌کردن آب استفاده می‌کند و به این ترتیب، حرارت اضافی تولید شده توسط چیلرها به اتمسفر منتقل می‌شود و آب خنک شده به سیستم بازگردانده می‌شود. این روش از برج‌های خنک‌کن برای خنک‌کردن آب در چیلرها، بهبود کارایی و کارکرد دستگاه تهویه مطبوع را در فصول گرم سال افزایش می‌دهد.

اجزای اصلی کولینگ تاور

کولینگ تاور اجزای مختلفی دارد که در این بخش به معرفی اجزای اصلی آن می‌پردازیم:

نحوه عملکرد برج خنک کننده

نحوه عملکرد برج خنک ‌کننده مشابه یک مبدل حرارتی، فرآیند خنک سازی آب برای تجهیزات صنعتی را برعهده دارد. ابتدا، آب گرم که نیاز به خنک کردن دارد، وارد برج می‌شود. آب گرم از بالای برج روی سطح‌های پراکنده پخش شده، هوا از زیر برج وارد شده و در تماس با آب گرم، گرما را جذب می‌کند. به محض تماس با هوای گرم، بخشی از آب به شکل بخار به اتمسفر منتقل می‌شود. این تبخیر باعث خنک شدن دیگر بخش‌های آب می‌شود. آبی که توسط تبخیر خنک شده است، به سیستم بازگردانده می‌شود تا مجدد برای خنک کردن استفاده شود.

کولینگ تاور

انواع برج خنک کننده بر اساس شکل ظاهری

انواع برج خنک کننده بر اساس شکل ظاهری به دو دسته مکعبی و مخروطی تقسیم می‌شوند. برج‌های خنک‌کن مکعبی دارای یک شکل مکعبی یا مستطیلی هستند و برج‌های خنک‌کن مخروطی دارای شکل مخروطی هستند. هر یک از این انواع برج‌ها ممکن است برای شرایط خاصی از نظر عملکرد و کاربردها مناسب باشند.

برج خنک کننده مکعبی

برج خنک کننده مکعبی یک نوع برج خنک‌کن است که دارای شکل مکعبی است. این نوع برج به دلیل ویژگی‌های خاص خود، مزایا و موارد استفاده‌ای زیادی دارد. برخی از مزایا و موارد استفاده از برج خنک‌کن مکعبی عبارت‌اند از:
خنک ‌کننده مکعبی به عنوان یک گزینه مطلوب برای خنک‌کردن آب در صنایع مختلف شناخته شده است. دلیل آن مزایا و ویژگی‌های منحصر به فرد خود این سازه است.

برج خنک کننده مخروطی

برج خنک‌ کننده مخروطی همان‌طور که از نام آن مشخص است یک نوع برج مخروطی شکل است. این برج به دلیل شکل مخروطی، انعطاف پذیری بیشتری در طراحی دارد و می‌تواند با توجه به نیازهای خاص محیط، طراحی شود. همچنین به جهت داشتن شکل خاص خود، فضای کمتری را برای نصب اشغال کند. ساختار مخروطی خنک ‌کننده موجب افزایش منطقه تماس بین هوا و آب شده که منجر به انتقال حرارت بهتر و خنک کردن موثرتر آب می‌شود.

انواع برج خنک کننده بر اساس کاربرد

برج‌های خنک ‌کننده در انواع مختلفی بر اساس کاربردهای صنعتی و خانگی تولید می‌شوند. این انواع متنوع شامل خنک ‌کننده صنعتی و خنک ‌کننده خانگی است که هر کدام ویژگی‌ها و مزایای منحصر به فرد خود را دارند.

برج خنک کننده صنعتی

برج خنک‌ کننده صنعتی برای سیستم‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند و برای خنک کردن آب مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی مانند تولید برق، پتروشیمی، صنایع فولادی، ذوب آهن، پالایشگاه، نیروگاه، نیروگاه با سیکل ترکیبی، کارخانه سیمان، توسعه معادن و کلیه سیستم‎های خنک سازی صنعتی استفاده می‌شوند. این نوع برج‌های خنک‌کن برای بازیافت آب مورد استفاده در صنایع مختلف مانند نیروگاه‌ها، کارخانجات و پالایشگاه‌ها مورد استفاده قرار دارند.
در مجموع، برج‌های خنک‌کن صنعتی ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند و بر اساس نیازهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برج خنک کننده خانگی

خنک ‌کننده خانگی یک وسیله موثر برای خنک کردن آب در سیستم‌های خانگی مانند تهویه مطبوع و سیستم‌های گرمایش و خنکای خانگی است. دو نوع اصلی خنک ‌کننده خانگی عبارت‌اند از چیلر جذبی و چیلر تراکمی که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
  1. چیلر جذبی از اصل جذب حرارت برای خنک کردن آب استفاده می‌کند. این نوع خنک‌ کننده به طور معمول از جاذب (آب) و روان ‌کننده (آمونیاک) تشکیل شده است. کاربرد اصلی چیلر جذبی در خنک کردن آب در سیستم‌های تهویه مطبوع خانگی است. این نوع برج یک گزینه پایدار و اقتصادی برای خنک کردن آب در منازل استفاده می‌شود
  2. چیلر تراکمی از اصل تراکم گاز برای خنک کردن آب استفاده می‌کند. این نوع برج خنک‌کننده دارای یک کمپرسور یا متراکم‌ کننده برای فشرده‌سازی گاز و ایجاد خنکای مورد نیاز است. کاربرد اصلی چیلر تراکمی در تهویه مطبوع و سیستم‌های گرمایش و خنکای خانگی است. این نوع برج خنک‌کننده به عنوان یک گزینه قدرتمند و با کارایی بالا برای خنک کردن آب در منازل مورد استفاده قرار می‌گیرد
به طور کلی، هر دو نوع چیلر جذبی و چیلر تراکمی به عنوان خنک‌ کننده خانگی می‌توانند به طور موثر و بهینه برای خنک کردن آب در خانه‌ها و سیستم‌های خانگی با توجه به نیاز و شرایط خاص هر خانواده استفاده شوند.
فروش برج خنک کننده

انواع برج خنک کننده بر اساس جنس بدنه

برج‌های خنک‌کننده بر اساس جنس بدنه می‌توانند به انواع مختلفی تقسیم شوند که هر کدام ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند. در ادامه به توضیح این انواع برج‌های خنک‌کننده بر اساس جنس بدنه می‌پردازیم:

انواع برج خنک کننده از نظر سیکل کارکرد

خنک ‌کننده بر اساس سیکل کارکرد خود می‌تواند به سه دسته اصلی زیر تقسیم شود:
  1. خنک‌ کننده مدار باز
  2. خنک ‌کننده مدار بسته
  3. خنک کننده هیبریدی

برج خنک کننده مدار باز

در این نوع برج، آب گرم به طور مستقیم با هوا تماس پیدا می‌کند و قسمتی از آن تبخیر می‌شود. این نوع برج راندمان بالایی دارد، اما مصرف آب آن نیز بالا است و در مناطق با رطوبت زیاد، کارایی آن کاهش می‌یابد. آب در این برج‌ها به صورت مداوم به داخل برج منتقل شده و پس از تماس با هوا، سرد شده و به خطوط توزیع دوباره منتقل می‌شود. برج‌های خنک ‌کننده با سیکل کارکرد باز برای خنک کردن آب صنعتی در کارخانه‌ها و نیروگاه‌ها استفاده می‌شوند.

برج خنک کننده مدار بسته

در این نوع برج‌های خنک ‌کننده، آب و هوا به صورت جداگانه از یکدیگر عبور می‌کنند و تبادل حرارتی از طریق یک مبدل حرارتی انجام می‌شود. آب در یک مبدل حرارتی با هوا تماس نمی‌گیرد و تبادل حرارتی از طریق سطح مبدل انجام می‌شود. برج‌های خنک ‌کننده با سیکل کارکرد بسته برای کاربردهایی که نیاز به حفظ کیفیت آب دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند، مانند سیستم‌های تهویه مطبوع یا صنایع غذایی. در این نوع برج، آب گرم در لوله‌هایی جریان می‌یابد که توسط هوا خنک می‌شوند. این نوع برج مصرف آب پایینی دارد، اما راندمان آن نیز نسبت به نوع مدار باز کمتر است.

برج خنک کننده هیبریدی

این نوع برج ترکیبی از دو نوع مدار باز و مدار بسته است و از مزایای هر دو نوع بهره می‌برد. خنک کننده هیبریدی آلودگی صوتی کمتری نسبت به خنک کننده مدار باز دارد. نوع خنک کننده باید با توجه به نیاز و شرایط محیطی انتخاب شود. برای مثال، در مناطقی که رطوبت هوا زیاد است، استفاده از خنک کننده هیبریدی مناسب‌تر است.

تعیین ظرفیت برج خنک کننده

ظرفیت برج خنک‌ کننده به مقدار حرارتی اشاره دارد که برج قادر به از بین بردن آن در واحد زمان است. ظرفیت خنک ‌کننده به واحد توان (مگاوات یا کیلووات) یا به واحد جریان آب (گالن در دقیقه یا لیتر در ثانیه) اندازه‌گیری می‌شود. برای تعیین ظرفیت خنک‌ کننده، نیاز به دانستن مقدار حرارتی است که باید از آب توسط خنک ‌کننده حذف شود.
برای محاسبه ظرفیت خنک‌کننده، فرآیند زیر را می‌توان دنبال کرد:
  1.  محاسبه مقدار حرارتی مورد نیاز برای خنک کردن آب به کمک فرمول‌های حرارتی و دانش فنی مربوطه
  2.  انتخاب یک خنک‌ کننده با ظرفیت مناسب بر اساس مقدار حرارت به دست آمده و ویژگی‌های فنی دیگر مانند جریان آب و دمای ورودی و خروجی آب

خرید و قیمت برج خنک کننده

برای خرید کولینگ تاور، ابتدا باید نیازهای خنک ‌کننده خود را به دقت مشخص کنید، از جمله ظرفیت خنک‌ کننده، نوع سیستم، اندازه فضای قرارگیری و محدودیت‌های فنی دیگر. پس از تعیین نیازهای خود، مطالعه محصولات مختلف خنک ‌کننده از شرکت‌ها و تولیدکنندگان معتبر فروش برج خنک کننده را شروع کنید. مقایسه ویژگی‌ها، قیمت، کیفیت و خدمات نصب و پس از فروش از جمله مواردی است که می‌توانید در نظر بگیرید.
قیمت برج خنک ‌کننده نیز به عوامل مختلفی مانند ظرفیت، جنس، ابعاد فیزیکی و فناوری برج بستگی دارد. با توجه به این عوامل، می‌توان گفت که قیمت کولینگ تاور به شدت وابسته به ویژگی‌های فنی، کیفیت و خصوصیات فیزیکی آن است.
قیمت برج خنک کننده

جمع‌بندی

خنک ‌کننده یکی از ابزارهای حیاتی در صنعت و ساختمان‌ها برای خنک کردن آب یا فرایندهای صنعتی است. این کولینگ تاور به مدیران و مهندسان این صنایع کمک می‌کند تا حرارت تولیدی را کنترل کرده و به بهینه‌سازی عملکرد و کارایی فرایندها کمک کند.
برای خرید برج خنک ‌کننده، ابتدا باید نیازهای خود را مشخص کرده و بر اساس ویژگی‌های فنی انتخاب انجام دهید. همچنین مشاوره با متخصص‌های فنی و نصب توسط تکنسین‌های ماهر از مراحل مهم خرید و استفاده موثر از خنک ‌کننده است.
خنک ‌کننده به عنوان یکی از ابزارهای مهم در صنایع مختلف باعث کنترل حرارت و بهبود عملکرد فرایندها می‌شود و با دنبال کردن مراحل مناسب می‌توانید خنک‌ کننده مناسبی را برای نیازهای خود انتخاب و استفاده کنید.