برج خنک کن کننده چیست؟

سیستم‌های تاسیساتی مجموعه‌ای از تجهیزات هستند که با قرار گرفتن در کنار هم می‌توانند کارآیی لازم را داشته باشند. سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی اغلب این گونه هستند که با قرار گرفتن بخشی از تجهیزات در موتور خانه و پشت بام، تهویه مطلوب هوا را انجام می‌دهند. برج خنک کننده مهمترین و اساسی‌ترین دستگا‌هی که به منظور خنک کردن آب و سیالاتی دیگر در ساختمان‌های مسکونی و صنایع مختلف مورد استفاده واقع می‌شود. گزارش ذیل به معرفی برج‌های خنک کننده، بازار فروش و چگونگی مصرف آن‌ها پرداخته است، با ذکر این نکته که مطالب عنوان شده صرفاً نظر مخاطبان بوده و الزاماً نظرات نشریه نمی‌باشد.

«برج خنک کننده دستگاهی است که دمای هوای چیلر را کاهش می‌دهد و با ایجاد سطح وسیع تماس آب با هوا تبخیر را آسان کرده و باعث خنک شدن سریع آب می‌شود. با توجه به حجیم بودن برج‌های خنک‌کننده و پاشیدن آب در محیط اطراف و خرابی تجهیزات، معمولاًٌ در انتهای فرایند ساختمان‌سازی نصب می‌کنند.»

اساس کار تمام برج خنک کن‌ها بر مبنای ایجاد سطح تماس بیش‌تر بین جریان آب گرم و هوای سرد و در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو می‌باشد. عموماً در برج خنک کن، آب گرم توسط لوله‌هایی به بالای برج منتقل شده و در آنجا یا به صورت طبیعی و یا با آبفشان‌هایی به سمت پایین برج به جریان می‌افتد که در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوه‌های مختلف با جریان هوای سرد برخورد می‌کند.
 
برج‌های خنک کننده مختص چیلرهای سرمایشی بوده و در آپارتمان‌های دارای موتور خانه مرکزی مورد استفاده قرار می‌گیرند، چیلر در موتور خانه و برج خک کننده بالای پشت بام قرار دارد. جنس آن‌ها از فایبرگلاس یا گالوانیزه است ولی در حال حاضر نوع فایبرگلاس بیش‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد، چون وزن کمی دارد و دچار پوسیدگی نمی‌شود.

سفارش ساخت و تولید
برای ساخت برج خنک کننده به تکنولوژی بالایی نیاز نیست، در حال حاضر ساخت این برج‌ها در سطح وسیعی انجام می‌شود و سازنده‌ها بر اساس طرح‌‌ها و محاسبات از پیش تعیین شده که توسط مهندسان مکانیک ارائه می‌شود، عمل می‌کنند. فروزنده در این خصوص توضیح می‌دهد: در هنگام ساخت برج خنک کننده به سه مورد توجه می‌شود؛ یکی اینکه چه حجم آب را در مترمکعب خنک می‌کنیم، دوم تعیین اختلاف دما (دلتا.پی) و سوم شرایط منطقه‌ای است که دستگاه در آن‌جا نصب می‌شود. مشتری این موارد را اعلام می‌کند و بر اساس آن تناژ یا ظرفیت برودتی دستگاه مشخص می‌شود.
وی تاکید می‌کند: برج‌های خنک کن تا ظرفیت 150 تن، در محل کارخانه ساخته شده و با تریلی حمل می‌شود، ولی برای تولید ظرفیت‌های بالاتر، قطعات لازم در محل مصرف مونتاژ می‌شود. ضمن اینکه رنگ برج‌های خنک کننده را سفید در نظر می‌گیرند تا گرمای کمتری را جذب کند.

انواع برج‌های خنک کننده
برج‌های خنک کننده از لحاظ مکانیزم انتقال حرارت به دو گروه برج‌های مرطوب (مدار باز) و برج‌های خشک (مداربسته) تقسیم می‌شوند. محمد عبدالعلی‌زاده، مدیرعامل شرکت مهندسی کمپ، در این خصوص توضیح می‌دهد: در برج خنک کننده مرطوب، آب گرم از بالای برج با عبور از پکینگ‌ها و برخورد با جریان هوای تازه که از محیط بیرون توسط فن و یا به صورت طبیعی وارد برج شده و ضمن تبادل حرارتی و خنک شدن در پایین برج ته نشین می‌شود. مهم‌ترین عیب این سیستم پاشیدن حرارت آب به اطراف و همچنین تبخیر بیش از حد آب می‌باشد.
در مناطقی که به علت عدم وجود آب کافی باید از اتلاف آب و تبخیر بیش‌تر جلوگیری نمود از برج خنک کن‌های خشک استفاده می‌شود. در این دسته آب گرم یا روغن به جای عبور از پکینگ‌ها از لوله‌های پره‌دار که با هوای سرد در تماس می‌باشد عبور کرده و خنک می‌شود. مکانیزم چرخش آبگرم در این سیستم مانند مکانیزم عملکرد «یونیت» هیترهاست. تقریباً بیش از 90 درصد برج‌های خنک کننده از نوع برج‌های تر هستند که به دو گروه جریان متقابل (Counter Flow) و جریان متقاطع (Cross Flow) تقسیم می‌شوند. البته برج خنک کننده از نوع جریان متقابل به علت حجم کم‌تر برج و راندمان بهتر و هزینه کم‌تر مقبولیت بیش‌تری دارد.

چگونگی نصب و اجرا
محل نصب برج خنک کن باید به گونه‌ای باشد که مانعی در اطراف آن برای ورود جریان هوای تازه به داخل برج وجود نداشته باشد. همچنین در صورت استفاده از چندین برج در کنار هم باید تدبیری اندیشه شود که هوای گرم خروجی از برج‌ها مستقیماً وارد همدیگر نشده تا راندمان و کارایی برج دچار اختلال شود. اگر بتوان برج خنک کن را در فضای باز، با جریان هوای آزاد قرار داد در حصول یک بازده مناسب از برج مشکلی وجود نخواهد داشت. اما چنانچه قرار باشد برج در داخل ساختمان و محصور بین دیوارها نصب شود، موارد زیر باید لزوماً مورد توجه قرار گیرد:

1- فضای کافی و بدون مانع مزاحم در اطراف برج وجود داشته باشد تا هوای لازم به برج برسد.
2- هوای گرم خروجی از برج باید به گونه‌ای تخلیه شود که امکان بازگشت و گردش مجدد آن به برج وجود نداشته باشد، زیرا گردش مجدد چنین هوایی در برج دمای مرطوب هوای ورودی به برج را افزایش می‌دهد و باعث گرم ماندن آب خروجی برج می‌شود.
3- گردش مجدد هوا به داخل برج هنگامی مورد توجه قرار می‌گیرد که چند برج در مجاورت هم باشند.

شایان ذکر است تعیین محل نصب برج ممکن است به عواملی دیگری از قبیل استحکام محل نصب، تجهیزات اضافی برای تقویت آن، هزینه فراهم کردن تجهیزات اضافی برای برج و مسائل مربوط به معماری ساختمان و ... نیز بستگی داشته باشد.

قیمت‌گذاری و خرید
در حال حاضر شرکت‌های زیادی در کشور برج‌های خنک کن آب را تولید می‌کنند و می‌توان گفت این محصول کاملا بومی شده است. خوشبختانه با وجود تنوع زیاد محصول امکان انتخاب آن به سهولت وجود دارد. مضافا بر این‌که تکنولوژی ساخت آن تماما در کشور وجود دارد.
برای خرید برج‌های خنک کن باید از قبل نقشه‌های لازم توسط کارشناسان تاسیساتی تهیه و ارائه شود. با این حال قیمت برج‌ خنک کننده با توجه به نوع برند و ظرفیت آن متغیر است و از دو میلیون تا یک میلیارد تومان نوسان دارد. حداقل ظرفیت برج‌ها 10 تن تبرید است که ممکن است به 6500 تن تبرید هم برسد.
در پایان ذکر این تکته ضرورری است؛ برج‌ها با توجه به شرایط فیزیکی و شیمیایی خاص خود ممکن است به مشکلاتی دچار ‌شوند ولی معمولا زمانی طولانی لازم است تا این مشکلات برج را از کار بیندازد. این تجهیزات معمولا تا 20 سال عمر می‌کنند البته در این مدت به سرویس و نگهداری نیاز دارند که توسط شرکت‌های خدمات دهنده یا مسئول تاسیسات ساختمان انجام می‌شود.