آیا می‌دانستید، با پیاده‌سازی روش‌های کاهش مصرف برج خنک کننده ، به زندگی و حیات محیط زیست کمک بزرگی می‌کنید؟ برج خنک کننده به عنوان دستگاه‌هایی برای کاهش دمای آب یا سیالات در گردش، استفاده می‌شود و این کار را با کم‌ترین قیمت و هزینه انجام می‌دهد. کاهش مصرف آب در این دستگاه‌ها، دغدغه بسیاری از تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان دستگاه‌های خنک‌کننده است و همه آن‌ها، به دنبال راه‌حل مناسبی برای این مسئله هستند. حال به نظر شما چگونه می‌توان به کاهش مصرف آب در برج خنک کننده کمک کرد؟ برای پاسخ به این سوال می‌توانید در ادامه با ما همراه باشید تا بتوانید میزان آب مصرفی برج خنک کننده و میزان هدر رفت آن را نیز بدانید!
میزان مصرف آب در برج خنک کننده
برج خنک کننده، به عنوان یکی از اجزای مهم سیستم‌های تبرید شناخته می‌شود و آن را در صنایعی مانند نفت، گاز، فرآوری شیمیایی، نیروگاه‌ها و مراکز داده به کار می‌برند. جالب است بدانید که کابرد برج خنک کننده، به آب بستگی دارد و دلیل استفاده از آب نیز در دسترس بودن و ظرفیت حرارتی بالای آن است.
در واقع آب، رایج‌ترین وسیله خنک‌کننده مورد استفاده در فرایندهای خنک کننده است. اما در عین حال، مصرف زیادی دارد. به‌همین‌دلیل برای کاهش مصرف برج خنک کننده، پتانسیلی برای هر یک از دستگاه‌های خنک‌کننده در نظر گرفته می‌شود. درنتیجه این صرفه‌جویی به افراد کمک می‌کند تا قبوض آب، فاضلاب و هزینه‌های تصفیه کم‌تر شود.
به‌صورت‌کلی در بازار صنعتی، سه برج خنک‌کننده به نام‌های مدارباز، مداربسته و سیستم یک‌بار عبور وجود دارد. این برجهای خنک‌کننده، می‌توانند هم با آب خنک شوند و هم با هوا؛ اما هم‌اکنون استفاده از برجهای خنک‌کننده با آب رواج بیشتری در میان مصرف‌کننده‌ها دارند. چون خنک‌کنندگی آب بیشتر از هواست.
برخی دیگر از برجهای خنک‌کننده هیبریدی نیز وجود دارند که بیشتر در اروپای مرکزی استفاده می‌شوند. مثلا در ماه‌های خنک‌تر، از هوا برای خنک‌کنندگی استفاده می‌کنند و در ماه‌های گرم‌تر، آب را برای خنک‌کنندگی به کار می‌برند؛ اما به صورت کلی میزان مصرف آب در این برج‌ها، تا 50 درصد کل مصرف آب در برخی از تاسیسات است.
در برجهای خنک‌کننده میزانی از آب مصرف می‌شود؛ اما مقدار دیگری از آن هدر می‌رود. شما در زیر می‌توانید با انواع این مصرف و هدررفت‌ها به صورت کامل آشنا شوید:
- هدررفت تبخیری (Evaporative lost): اصول کارکرد برجهای خنک‌کننده بر مبنای تبخیر سطحی آب است و در انواع برجهای مدار باز و مدار بسته، آب مرتب کم می‌شود که به این نوع هدررفت آب، هدررفت تبخیری می‌گویند
- هدررفت زیر آب (Blow Down): تبخیر آب در برج خنک‌کننده، باعث بالارفتن املاح جامد (TDS) می‌شود. به‌همین‌دلیل، باید مرتب بخشی از آب از تشتک زیرین تخلیه شود. باتوجه‌به نوع هدر رفت آب از این طریق نیز به آن هدر رفت زیرآب می‌گویند.
- هدر رفت از طریق ماندگی قطرات در هوا (Drift lost): این نوع هدر رفت، به دلیل پاشش قطرات آب به بیرون رخ می‌دهد. از طرفی هوایی که از بالای سطوح خنک‌کننده خارج می‌شود، به آب خارج شده از نازل‌ها برخورد می‌کند و باعث می‌شود که قطرات زیر آب تغییر جهت بدهند و به سمت بالای دستگاه بروند.
روش های کاهش مصرف آب در برج خنک کننده
بعد از شناخت انواع هدررفت آب در برجهای خنک‌کننده، باید به دنبال راه حلی مناسب برای کاهش مصرف آب در برج خنک کننده باشد. جالب است بدانید که در برج خنک کننده، باید با جریان آب جبرانی یا Make up، هر سه نوع هدررفت را جبران کرد. از طرفی میزان آب جبرانی هم با توجه به شرایط آب و هوایی محیط، ممکن است در هر دستگاه متفاوت باشد و باید این را بدانید که به‌صورت‌کلی و میانگین حدود 1.5 الی 2 درصد آب، در گردش سیستم خنک کننده هدر می‌رود.
البته اتلاف آب به دلیل پاشش قطرات آب نیز بیشتر است و بستگی به مشخصات برج خنک کننده و کیفیتش بستگی دارد. مثلا در کولینگ تاورهای قدیمی، میزان پاشش آب به خاطر ایرادات زیاد دستگاه زیاد بود و این در حالیست که در دستگاه‌های جدید، برای کاهش مصرف برج خنک کننده، از قطره‌گیرهای ثابت استفاده می‌شود؛ اما به صورت کلی شما می‌توانید کارهای زیر را نیز برای کاهش مصرف کولینگ تاور، با توجه به نوع برج، شرایط عملکرد و وضعیت قطعات آن انجام دهید:
- انتخاب پکینگ مناسب برج خنک‌کننده
- بررسی موتور، گیربکس و درایو شفت برج خنک‌کننده
- افزایش راندمان فن برج خنک کننده
- بهینه‌سازی شرایط قطره‌گیر کولینگ تاور
البته توجه داشته باشید که برای هر یک از انواع هدررفت آب در برجهای خنک‌کننده نیز راهکار و روش متفاوتی در نظر گرفته شده است که در زیر به بیان آن‌ها خواهیم پرداخت:
کاهش مصرف آب برج خنک کننده در بخش تبخیر
قبل از هر چیزی باید بدانید که دستگاه برج خنک‌کننده، دستگاهی تبخیری است و عملکرد آن نیز به تبخیر درست بستگی دارد. در واقع به صورت کلی در این دستگاه، تبخیر باید انجام شود تا فرایند خنک‌کنندگی‌اش باموفقیت تمام شود. به همین دلیل میزان تبخیر آب را معادل توان خنک‌کاری دستگاه می‌دانند و در صورت کاهش میزان تبخیر، میزان توان خنک‌کاری هم کم می‌شود؛ اما فراموش نکنید که این تبخیر و توان کاری، باید برابر با نیاز مصرف‌کننده باشد و در عین حال، تبخیر اضافه‌ای هم اتفاق نیفتد. برای کنترل میزان تبخیر نیز باید دمای خروجی دستگاه را نظارت کرد تا دمای موردنیاز تامین شود و ذره‌ای پایین‌تر نرود. این کار را نیز می‌توان با سیستم‌های کنترل هوشمند برج خنک‌کننده انجام داد.
این سیستم، با توجه به دمای آب خروجی از برج خنک‌کن، میزان دور فن را کاهش یا افزایش می‌دهد. این‌گونه دبی هوای در جریان نیز تغییر می‌کند و میزان تبخیر، بیشتر یا کم‌تر می‌شود. جالب است بدانید هر اقدامی که به افزایش راندمان برج خنک کننده کمک کند، به کاهش تبخیر آب و کاهش مصرف برج خنک کننده نیز کمک می‌کند.
کاهش مصرف آب برج خنک کننده در بخش پرتاب
همان‌طور که گفته شد، پرتاب آب به بیرون از دستگاه، باعث هدررفت آن می‌شود. برای مثال گاهی این قطرات، به دلیل برخورد به تشت یا دیواره‌های داخلی، به بیرون دستگاه پرتاب می‌شوند و یا با جریان هوای فن، بیرون می‌آیند. به همین دلیل بسیاری از تولیدکنندگان این دستگاه، برای کاهش مصرف برج خنک کننده، از قطره‌گیرها و لوورهای مناسب در دستگاه استفاده می‌کند.
قطره‌گیرها در واقع، قطعات پلاستیکی یا فلزی هستند که مسیری منحنی شکل یا Z شکل را در مسیر هوا ایجاد می‌کنند و معمولا در ناحیه ورود و خروج هوا قرار می‌گیرند. در این مسیر نیز هوا عبور می‌کند و قطرات آب به دلیل سنگینی و نداشتن قابلیت مانور، گیر می‌افتند و به داخل دستگاه برمی‌گردن؛ البته باید توجه داشته باشید که برجهای خنک‌کننده را در خلاف جهت باد غالب منطقه، قرار دهید یا آن‌ها را در محلی نصب کنید که باد کم‌تری می‌آید. چون باد، عملکرد برج خنک‌کننده را کاهش می‌دهد و پرتاب آب به بیرون را نیز بیشتر می‌کند. از طرف دیگر باید مواظب باشید که دستگاه سرریز نشود و دستگاه خنک‌کننده را از تولیدکنندگانی خریداری کنید که پرکن‌های استاندارد و تنظیم‌شده داشته باشند و لوله کشی آن‌ها نیز صحیح باشد.
کاهش مصرف آب برج خنک کننده در بخش زیرآب
زیر آب، همان آبی است که باید از برج خنک‌کننده تخلیه شود و به جای آن، آب تازه را جایگزین کنند. تبخیر مداوم آب در برج خنک‌کننده، مقدار املاح و رسوب در آب را روزبه‌روز بیشتر می‌کند و اگر این آب تخلیه نشود، در دستگاه گرفتگی به وجود می‌آید و راندمان دستگاه نیز کاهش می یابد؛ اما راه‌حل به‌صرفه و مناسب، این است که از مواد شیمیایی خاص استفاده کرد تا نقطه اشباع تشکیل رسوب در برج بالاتر برود و نیاز کم‌تری به تخیله آب از آن باشد. این‌گونه شما هم‌زمان هم در مصرف آب صرفه‌جویی کرده و هم به افزایش راندمان برج خنک کننده نیز کمک می‌کنید.
جمع‌بندی
یکی از مهم‌ترین راه‌های کاهش مصرف برج خنک کننده، انتخاب و خرید دستگاهی است که بیشترین کارایی و عملکرد را با کم‌ترین هزینه و مصرف آب داشته باشد. امروزه با توجه به کاربرد برج خنک کننده در صنایع، ساختمان‌های مسکونی و اداری و کارخانجات، افراد زیادی آن را تولید کرده و به بازار عرضه می‌کنند؛ اما نکته مهم و قابل توجه این‌جاست که شما باید این دستگاه را از تولید کننده‌ای معتبر خریداری کنید. تولیدکننده‌ای که بهترین قطعات را در ساخت این دستگاه به کار برده و منصفانه‌ترین قیمت‌ها را نیز دارد.
کمپ کروپ، یکی از همین تولیدکنندگان است که به علاوه این دستگاه، انواع محصولات تصفیه آب و فاضلاب، مخازن، منهول پلی‌اتیلنی، لوله، تجهیزات استخر، سونا و جکوزی و تجهیزات آشپزخانه صنعتی را نیز با قیمتی به‌صرفه و کیفیتی مطلوب به مشتریان خود ارائه می‌دهد.
سوالات پرتکرار
میزان آب مصرفی در برج خنک کننده چقدر است؟
آب مصرفی در برج خنک‌کننده، برابر با 50 درصد کل آب مصرفی در تاسیسات است.
انواع هدر رفت آب در برجهای خنک‌کننده چه نام دارند؟
آب در برجهای خنک کننده از طریق تبخیر، زیرآب و ماندگی قطرات در هوا هدر می‌رود.
راهکارهای کاهش مصرف آب چه هستند؟
برخی از این راهکارها عبارت‌اند از تعمیر و نگهداری از برج خنک کننده به صورت منظم، نظارت بر کیفیت آب و بهینه‌سازی طراحی حذف‌کننده هستند.
