برج خنک کننده یا کولینگ تاور چیست؟ (خرید ،قیمت + مشخصات فنی)

از جمله مهمترین دلایلی که می‌تواند موجبات تخریب و عدم دریافت خروجی مطمئن و مناسب از ماشین آلات صنعتی را به دنبال داشته باشد، تولید حرارت در قسمت‌های مختلف به واسطه اصطکاک و انجام انواع فعالیت‌ها در این ماشین آلات است.به همین منظور استفاده از وسیله‌ای پیشرفته به نام برج خنک کننده (Cooling tower)، می‌تواند با تولید آب سرد و ایجاد افت دما و جلوگیری از ایجاد حرارت در تجهیزات ابزار آلات صنعتی، موجبات عدم بروز مشکل و اجرای کاربری مطلوب را برای این ابزار آلات به وجود آورد.
تنوع بسیار بالای کولینگ تاور چه از نظر نوع کاربرد و چه از نظر تکنولوژی ساخت، انتخاب از بین انواع آن را سخت کرده است. بدون مطالعه در مورد آن نمی‌توانید خرید هوشمندانه ای را تجربه کنید. در کنار مطالعه، باید حتما با افراد حرفه ای و باتجربه در این زمینه مشورت کنید تا بهترین کولینگ تاور را با مناسب ترین قیمت خریداری کنید.
اگر شما هم برای واحد صنعتی، پاساژ یا حتی آپارتمان خود قصد راه اندازی برج خنک کننده را دارید، در این مقاله قصد داریم درباره کیفیت خرید و قیمت و مشخصات دستگاه برج خنک کننده یا کولینگ تاور مطالب مهم و کاربردی را در اختیار شما کاربران و صنعتگران محترم قرار دهیم، تا بتوانید با آگاهی بیشتر نسبت به انتخاب و خرید و راه اندازی این نوع از دستگاه‌ها اقدام نمایید. پس تا انتهای این مقاله ما را همراهی کنید.

کیفیت کاربری از برج خنک کننده یا کولینگ تاور

برج خنک کننده که در زبان انگلیسی به آن کولینگ تاور Cooling tower گفته می‌شود، یکی از مهمترین تجهیزات صنعتی است که کاربردهای مختلفی در صنعت، ساختمان و غیره دارد. این قسمت یکی از مهمترین اجزاء سیستم خنک کننده محسوب می‌شود که وظایف مختلفی را انجام می‌دهد. به همین علت است که باید در هنگام خرید برج خنک کننده دقت لازم را داشته باشید

کولینگ تاور چیست؟

برج خنک کننده یا همانطور که گفته شد کولینگ تاور، سیستم پیشرفته ای برای دفع کردن حرارت از سیستم‌های مختلف است. راهکار برج‌های خنک کننده برای دفع حرارت، استفاده از فرایند‌های پیشرفته سرمایش تبخیری است. در این فرایندها آب قابل توجهی برای مصارف صنعتی تولید می شود که کاربرد گسترده ای به ویژه در شرایط فعلی دارد. از این آب در نیروگاه‌ها، پتروشیمی‌ها و کارخانجات مختلف استفاده می شود. البته این تنها کاربرد این نوع آب نیست و از آن در عملیات خنک سازی توسط چیلرها نیز استفاده می شود.

طراحی اجزاء مختلف برج خنک کننده نیاز به دانش مهندسی بسیار دقیق و حرفه ای در زمینه‌ها و گرایش‌های مختلف دارد. همچنین تجهیزات پیشرفته ای برای تولید و راه اندازی چنین سیستمی نیاز است. با این حال به دلیل نیاز قطعی صنعتی و غیر صنعتی به کولینگ تاور، به نظر می رسد الزاماتی برای راه اندازی آن وجود داشته باشد.
اگر نگاهی به تاریخچه برج خنک کننده بیاندازیم، متوجه خواهیم شد که در طول سال‌هایی که از رونمایی این برج‌ها تا به امروز می گذرد، پیشرفت‌های چشمگیری در زمینه طراحی، ساخت و راه اندازی به وجود آمده است. مهندسان مختلف درصدد توسعه این سیستم‌ها بوده اند تا جای ممکن مشکلات برج خنک کننده را برطرف نمایند. موضوعی که باعث شده در حال حاضر کولینگ تاورها کیفیت بالایی داشته باشند.
اگر بخواهیم اطلاعات دقیق تری در مورد برج خنک کننده داشته باشیم، باید به سراغ اجزاء و نحوه عملکرد آن برویم. این اطلاعات به ما کمک می کند تا دیدگاه جامعی برای نحوه استفاده از این سیستم پیدا کنیم.

نحوه کار برج خنک کننده چیست؟

وظیفه برج خنک کننده کاهش دما و دفع حرارت از سیستم‌های متصل به آن است. به طور ساده می توان گفت که آب با حرارت بسیار بالا وارد برج خنک کننده می شود و این سیستم با تبخیر کردن بخشی از این آب، به کنترل دما با دفع حرارت می پردازد.
برای این منظور، آب با هوا به صورت طبیعی یا اجباری در تماس می شود. این اقدام به صورت دقیق و مهندسی شده صورت می گیرد تا درصدی از این آب تبخیر شود. با تبخیر شدن آب، بخشی از حرارت درون آب به هوا منتقل شده و همین موضوع به کاهش دمای آب و دفع حرارت می انجامد.
جالب است بدانید که میزان عملکرد برج‌های خنک کننده به میزان رطوبت هوا وابسته است. اگر میزان رطوبت هوا زیاد باشد، نحوه عملکرد بیان شده در بالا راندمان مناسبی نخواهد داشت و امکان کاهش دمای آب وجود ندارد. چراکه در عملیات تبخیر مشکلاتی به وجود می آید. به همین علت است که خرید، نصب و راه اندازی برج خنک کننده در مناطقی که رطوبت بالایی دارند یا اصطلاحا شرجی هستند، چندان توجیه پذیر نیست.
برای پاسخ به این سوال که کولینگ تاور چیست، باید کاربردهای آن را بشناسیم، با اجزاء و انواع آن آشنا شویم و مزایا و معایب هر کدام را بدانیم. آشنایی با این جزء مهم و حیاتی سیستم خنک کاری در مجموعه‌های صنعتی، اداری و ساختمانی کمک می کند تا برای خرید و راه اندازی آن هوشمندانه تر اقدام کنید.

مهمترین کاربردهای برج خنک کننده یا کولینگ تاور

کاربردهای کولینگ تاور آنقدر گسترده است که نمی توانیم به تمامی آن‌ها به صورت کامل و موردی اشاره کنیم. با این حال برخی از مهمترین کاربردهای برج خنک کننده را با هم مرور می کنیم.
کاربرد اصلی انواع برج خنک کننده در صنایع گوناگون است. نمی توانیم صنایعی که از کولینگ تاورها استفاده می کنند را تفکیک کنیم. تقریبا هر نوع صنعتی که نیاز به خنک سازی آب دارد، از این برج‌ها استفاده می کند. با این حال صنایع پتروشیمی، نفت و گاز، فولاد و ذوب آهن، صنایع پلاستیک، صنایع غذایی، صنعت تولید رنگ، صنایع تولید چسب و رزین و… از جمله صنایعی هستند که عموما به انواع برج‌های خنک کننده نیاز دارند.
کاربرد دیگر کولینگ پاور، در پاساژها و ادارات دولتی است. عموما این ساختمان‌ها دارای سیستم گرمایشی سرمایشی مرکزی هستند. در چنین ساختمان‌هایی باید برج خنک کننده برای تنظیم دمای آب چرخشی در چیلرها قرار داشته باشد. در غیر این صورت عملکرد سیستم مرکزی مختل می شود. به همین علت از برج خنک کننده در پشت بام چنین ساختمان‌هایی استفاده می شود.
برج خنک کننده مصارف خانگی هم دارد. البته تنها در آپارتمانهایی که سیستم حرارتی برودتی مرکزی داشته باشند. اگرچه در ساختمان سازی‌های جدید توصیه می شود که از سیستم مرکزی استفاده نشود و پکیج‌های گرمایشی جای سیستم‌های مرکزی را گرفته اند؛ اما اگر ساختمانی از سیستم گرمایش مرکزی استفاده کرده باشد، نیاز به برج‌های خنک کننده خواهد داشت.

انواع سیستم‌های کولینگ تاور
وقتی در مورد دسته بندی و مشخص کردن انواع یک دستگاه مثل برج خنک کننده صحبت می کنیم طبیعی است که روش‌های مختلفی برای این دسته بندی وجود داشته باشد. با این حال برای کولینگ تاور مرسوم ترین نوع دسته بندی بر اساس نوع مدار است. بر این اساس برج‌های خنک کننده به 2 دسته کاملا مجزا تقسیم‌بندی می‌شوند:
1. کولینگ تاور مدار باز
2. کولینگ تاور مدار بسته
هر کدام از انواع این مدارها ویژگی‌های منحصربفرد خود را دارند. برای خرید برج خنک کننده باید حتما اطلاعات کافی در خصوص هر کدام از این دو نوع داشته باشید. در ادامه به صورت خلاصه به معرفی آن‌ها پرداخته ایم.
البته ناگفته نماند که انواع دیگری از کولینگ تاور نیز وجود دارد که یکی از معروف ترین آن‌ها، برج خنک کننده هیبریدی است. در این خصوص نیز در این مطلب بیان خواهیم کرد.
برج خنک کننده مدار باز
یکی از پرکاربردترین انواع برج خنک کننده نوع مدار باز آن است. اسم‌های دیگری نیز به آن داده شده است؛ مثل:
• کولینگ تاور مرطوب
• کولینگ تاور تر
• برج خنک کننده تبخیری
• و…
فرقی نمی کند با چه اسمی این محصول را در بازار و فروشگاه‌های مختلف مشاهده کنید، در هر صورت کارایی و ویژگی‌های آن است که باید مورد توجه قرار گیرد.
نحوه عملکرد برج خنک کننده مدار باز این است که برای خنک کردن آب موجود در سیستم، ابتدا آب داغ به کمک پمپ به برج هدایت می شود. در برج خنک کننده، آب داغ در فضایی حرکت داده می شود که ارتباط مستقیم با جریان هوا دارد. در واقع این آب داغ با هوا تماس برقرار می کند و گرمای خود را به آن می دهد. بر اثر این اتفاق بخش مشخصی از آب تبخیر می شود. اسم‌هایی مثل کولینگ تاور تبخیری یا برج خنک کننده مرطوب به علت تبخیر آب و ایجاد همین رطوبت در اثر تماس با اتمسفر است.
راندمان کولینگ تاور مدار باز نسبتا زیاد است. این نوع برج خنک کننده می تواند خنک کاری را با راندمان بسیار بالا انجام دهد. با این حال بزرگترین چالش این نوع برج‌ها، مصرف زیاد آب است. بخشی از آب تبخیر می شود و در نتیجه نیاز است تا آب مورد نیاز سیستم خنک کننده تامین شود. در نتیجه مصرف آب در این نوع از کولینگ تاورها زیاد است.
اجزا برج خنک کننده مدار باز
کولینگ تاور مدار باز از اجزاء مختلفی تشکیل شده است که مهمترین این اجزاء عبارتند از:
1. فن و موتور فن
این فن به دو صورت تعبیه می شود که تاثیر مستقیمی روی قیمت کولینگ تاور مدار باز دارد. این دو نوع عبارتند از موتور محوری و موتور گریز از مرکز. در هنگام خرید باید به نوع موتور توجه شود.
2. پکینگ
وقتی که آب داغ از سیستم صنعیت ماقبل خود مثل چیلر خارج شده و وارد برج خنک کننده می شود، در قسمت بالای برج قرار می گیرد. در این قسمت، بستری به نام پکینگ وجود دارد تا آب داغ در آن اصطلاحا افشانده شده و میزان تماس آب داغ با هوا افزایش پیدا کند. پکینگ وظیفه کاهش سرعت آب را نیز دارد.
3. حوضچه آب
آب خنک شده در کولینگ تاور درون حوضچه ای که در پایین برج قرار گرفته است جمع آوری می شود تا آماده استفاده مجدد در دستگاه مصرف کننده باشد. این حوضچه آب یک ورودی دیگر نیز دارد که آب جایگزین را به درون آن وارد می کند که به دلیل تبخیر آب کم شده است. برای میزان ورودی آب به این قسمت، سیستم‌های کنترلی دقیقی در نظر گرفته می شود.
4. قطره گیر
یکی از قسمت‌های مهمی که در برج خنک کننده مدار باز تعبیه می شود، قطره گیر است. این قسمت وظیفه دارد تا جلوی خروج آب مایع را از بالای برج بگیرد و نگذارد آب از این قسمت هدر برود. قطره گیر دقیقا بین فن و پکینگ تعبیه شده است.
5. سیستم توزیع آب داغ
یکی از سیستم‌های مهمی که در کولینگ تاور مدار باز وجود دارد و باید به آن به صورت ویژه توجه و در نگهداری آن دقت شود، سیستم توزیع آب داغ از چلر به برج خنک کننده است. این سیستم شامل لوله‌های مختلف جهت انتقال و نازل‌هایی برای افشاندن آب است

طراحی کولینگ تاور مدار باز

کولینگ تاور مدار باز طراحی متنوعی ندارد. اکثر این برج‌های خنک کننده به دو صورت طراحی و روانه بازار شده اند:
• برج خنک کننده مدار باز مکعبی
• برج خننک کننده مدار باز گرد
از نظر جنس بدنه نیز در سال‌های اخیر به سمت تولید کولینگ تاور با دو جنس گالوانیزه و فایبرگلاس رفته ایم. طبیعی است که قیمت کولینگ تاور با جنس بدنه گالوانیزه با فایبرگلاس متفاوت است. در هنگام خرید باید دقت ویژه ای نسبت به این موضوع داشته باشید تا خریدی هوشمندانه با بهترین قیمت را تجربه کنید.

برج خنک کننده مدار بسته

در این نوع نوع از کولینگ تاور، عملکرد به نحوی است که تبخیر آب با کاهش بسیار زیادی همراه است. در این شرایط به کمک نقطه تماس با دستگاه کولینگ تاور، انرژی حرارتی به واسطه آب داغ به دستگاه منتقل می‌شود. کاربری دستگاه کولینگ تاور از نوع مداربسته مانند عمل کرد دستگاه کندانسور خنک کننده هوا می‌باشد. به این صورت که می‌تواند در بیشترین فصول سال موجبات خنکی در هوا را ایجاد نماید.
سیستم دستگاه کولینگ تاور خشک یا همان کولینگ تاور مدار بسته از دو قسمت مهم و اساسی تشکیل می‌شود که هر کدام از تعریف کار مخصوصی برخوردار است.
• سیستم هوادهی
• کویل فیندار

برج خنک کننده هیبریدی

کولینگ تاور از نوع هیبریدی (hybrid cooling tower) از قابلیت‌های متفاوتی برخوردار است و می‌تواند شرایط خنک کاری آب را در حالت‌های مختلف انجام دهد. کاربری از این نوع کولینگ تاور در فصل زمستان و یا فصل پاییز و یا فصل بهار به این گونه است با توجه به وجود سرما و اعتدال در هو،ا تنها به واسطه اعمال هوادهی در آب داخل کویل، موجبات خنک شدن را ایجاد می‌نماید.
اما نحوه عملکرد کولینگ تاور از نوع هیبریدی در فصل تابستان بر اساس پاشیدن آب موجبات ایجاد یک نوع هوادهی مشخص را شامل شده و در ادامه شرایط خنکی در آب داخل کویل را را اعمال می‌نماید.
عملکرد کویل‌های دستگاه کولینگ تاور از نوع هیبریدی با عمل کرده کندانسورهای تبخیری که عاری از فین هستند مشابه است. این شباهت به دلیل وجود شرایط گرفتگی و رسوب فین‌ها زمانی که با پاشش آب همراه می‌باشند است. از آنجایی که کویل‌های دستگاه کولینگ تاور از نوع هیبریدی با سیال آب به طور دائم در تماس هستند، از شرایط انتقال حرارت مطلوب تری نیز برخوردار می‌باشند.

مزایای استفاده از دستگاه کولینگ از نوع تاور هیبریدی

• استفاده از کولینگ تاور از نوع هیبریدی می‌تواند به صورت مرحله‌ای کاهش دمای آب را به واسطه قابلیت تولید در حالت چند سلولی اجرا نماید.
• با استفاده از این نوع کولینگ تاور می‌توانید در پرداخت هزینه‌های برق و آب صرفه جویی قابل توجهی را شاهد باشید.
• این دستگاه قابلیت تنظیم نمودن مصرف آب به واسطه قطع و وصل شدن پمپ شناور را دارد.
• با استفاده از دستگاه کولینگ تاور از نوع هیبریدی در فصل گرم می‌توانید به همراه سیستم مدار باز کمکی، افزایش راندمان کاری را تجربه نمایید.
• این دستگاه با توجه به سیستم عملکردی که دارد می‌تواند از پوسیدگی و یا سوختگی بدنه کولینگ تاور که از نوع فایبرگلاس می‌باشد، در برابر آفتاب جلوگیری نماید.
تفاوت دستگاه کولینگ تاور قدیمی با نوع کولینگ تاور از نسل جدید
در ساخت دستگاه کولینگ تاور نوع قدیمی، از متریال فلز و یا بتن استفاده می‌شد. دلیل این اتفاق عدم وجود دانش مهندسی طراحان بود. به دلیل ضعف در سیستم برودتی در این دستگاه، شرایط کاری از مدار تولید و کاربری خارج می‌شد.
از طرف دیگر دستگاه های کولینگ تاور که از سازه‌های گالوانیزه و یا فلزی ساخته می‌شدند، از آلودگی صوتی زیادی برخوردار بودند. دلیل این اتفاق نیز کاربری از فن‌های سانتریفوژ یا همان فن‌های حلزونی در سیستم هوادهی می‌باشد.
بر این اساس فن حلزونی در سیستم هوادهی به دلیل این که از لرزش زیادی برخوردار بود و با بدنه فلزی همواره برخورد می‌نمود، و طبیعتا شرایط سر و صدا را به وجود می‌آورد.
در کنار این شرایط خصوصیات منفی دیگری که در کولینگ تاور‌های از نوع گالوانیزه نیز می‌توان معرفی نمود ایجاد رسوب و زنگ زدگی در این دستگاه می‌باشد. این عیب در مدت کوتاه به وجود می‌آمد. این اتفاق نیز به این خاطر بود که پس از اجرای کار، در این نوع از دستگاه‌ها رفته رفته پوشش خارجی استفاده شده از بین می‌رفت و فلز موجود به واسطه تماس با آب دچار زنگ زدگی می‌شد.
اما امروزه در ساخت دستگاههای مدرن کولینگ تاور از پروانه‌های بسیار کم صدا که از نوع پلیمری با متریال فایبرگلاس می‌باشند ساخته استفاده می‌شود. رعایت نکات بازدارنده که در نمونه قدیمی وجود داشت موجب شده است که معایب برطرف شود و کاربری مناسب تر دستگاه کولینگ تاور مدرن را در اجرای پروژه های صنعتی و غیره شاهد باشیم.