فن کویل مهتاب گستر

معرفی برج خنک کن

برج خنک کن (کولینگ تاور) که وظیفه تعادل حرارتی بین هوا و آب را بر عهده دارند در مراکز متعددی مورد استفاده قرار می گیرند. این برج های خنک کن یا همان کولینگ تاور ها از جنس های متفاوتی طراحی و تولید می شوند و همچنین در پالایشگاه های هسته ای به شکل غول پیکری ساخته و مورد استفاده قرار می گیرند. این برج ها در انواع مختلفی موجود هستند که هر کدام کارایی خاصی دارند.

برج خنک کن فایبرگلاس

در برج خنک کن فایبرگلاس از آهن استفاده نشده و به همین دلیل سبک تر بوده و حمل و نقل آن ساده است. از طرف دیگر فایبرگلاس بودن کولینگ تاور باعث عدم زنگ زدگی آن می شود و از این طریق عمر آن افزایش پیدا می کند و هزینه تعمیر و نگهداری آن نیز پایین می آید. کولینگ تاور فایبرگلاس را به صورت عمودی درست می کنند و از این طریق کارایی آن نیز افزایش پیدا می کند و در برابر باد و اتفاقات طبیعی نیز مقاوم تر است. همچنین می توانید کلیه قطعات برج خنک کن را جدا کرده و حمل کنید و این یکی از مزایای کولینگ تاور فایبرگلاس برای حمل و نقل است.

برج های خنک کن در مسیر تاریخ

کاربرد برج ‌های خنک ‌کن مربوط به قرن نوزدهم، آغاز انقلاب صنعتی و اختراع چگالنده برای استفاده در موتور بخار بر می‌گردد. در چگالنده ‌ها سیال شونده غالباً آب است، به این صورت که آب با گرفتن گرمای بخاری که از خروجی توربین یا پیستون به چگالنده رسیده‌ است، بخار را به حالت مایع تبدیل می‌ کند. وجود این مرحله در چرخه موتور بخار سبب افت فشار بخار خروجی می‌ شود ولی در عوض مصرف بخار و در نتیجه مصرف سوخت را کاهش می ‌دهد و هم ‌زمان کارایی سیستم را نیز بالا می ‌برد. البته باید در نظر داشت که چگالنده ‌ها در عمل نیاز به برج خنک ‌کن به نسبت بزرگی دارند و در صورت عدم وجود کولینگ تاور، استفاده از آن‌ ها اقتصادی نیست، چرا که هزینه ‌های فراهم کردن آب بیش از سرمایه ذخیره شده از صرفه ‌جویی انرژی می ‌شود. فارق از موتور های آبی که فراهم کردن آب هزینه ‌ای برای آن‌ ها محسوب نمی ‌شود و استفاده از چگالنده بدون برج خنک ‌کن امری عادی است، استفاده از چگالنده و برج خنک‌ کن موضوعی حساس در صنعت به‌ شمار می ‌رود.

با آغاز قرن بیستم قوانین و روش ‌های فراوانی در زمینه چرخه‌ های دارای برج خنک کن برای مناطقی که با مشکل کم‌آبی رو به رو بودند، طرح‌ ریزی شد و احداث کولینگ تاور را وابسته به نظر شهرداری آن منطقه و کم و کیف منابع آبی آن منطقه کرد. در مناطقی که منابع آبی قادر به فراهم کردن آب برج خنک ‌کن هستند، از سیستم حوضچه ‌های آبی استفاده می‌ شود و در مناطقی که محدودیت منابع دارند، مثل شهر های بزرگ، از برج ‌های خنک ‌کن استفاده می ‌شود.

برج خنک کن و مدل های مختلف آن

در حالت کلی کولینگ تاور ها بر اساس نحوه عملکردشان به سه دسته تقسیم بندی می شوند:

·        برج های خنک کن از نوع مدار باز

اساس کار این برج خنک کن به این صورت است که آب به وسیله پمپ به بالای کولینگ تاور هدایت می‌ شود. سپس به وسیله نازل هایی که داخل برج و روی سطح ها تعبیه شده خنک کننده پاشیده می شود. بعد از این عمل هوایی که از قسمت پایین وارد کولینگ تاور می‌ شود به وسیله تعدادی فن که در قسمت فوقانی برج قرار دارند به سمت بالای کولینگ تاور مکیده می‌ شود. با تماس هوا و آب قسمتی از آب تبدیل به بخار می‌ شود و به دلیل گرما گیر بودن عمل تبخیر، گرمای لازم از آبی که درون برج خنک کن در جریان است، جذب می‌ شود.

از مهم ترین عیب های این نوع برج های خنک کن، مصرف بیش از اندازه و هدر رفتن آب زیاد آب است.

·        برج های خنک کن از نوع مدار بسته

در این مدل برج خنک کن، هوا و آب تماس مستقیمی با هم دارند. در کولینگ تاور از نوع مدار بسته آب درون یک کویل جریان دارد و در اثر برخورد هوا در قسمت بالایی برج با سطح خارجی کویل، گرما از کویل گرفته شده و به هوا منتقل می شود.

·        برج های خنک کن از نوع هیبریدی

این برج های خنک کن در اصل ترکیبی از دو برج قبلی هستند، یعنی استفاده هم زمان از دو کولینگ تاور مدار باز و مدار بسته.

در برج های خنک کن هیبریدی آب سرد شونده درون کویل جریان دارد و در بیرون کویل آب به وسیله تعدادی نازل بر سطح آن پاشیده می‌ شود. این نوع برج بهترین نوع برج خنک کن می باشد. در حقیقت زمانی که دمای هوا مثلاً در شب پایین است کولینگ تاور به صورت خشک کار می‌ کند و در هنگامی که هوا گرم است با استفاده از نازل ها به هر سطح کویل پاشیده شده و عمل سرد کردن انجام می شود.

برج خنک کن و قطعات آن

اجزای اصلی برج خنک کن عبارت است از:

·        فن های برج خنک کن

از مهم ترین بخش های کولینگ تاور، فن ها هستند که از مدل های سانتریفیوژی یا فن محوری می باشند.

فن ها از لحاظ شکل و ظاهر به سه دسته تقسیم بندی می شوند، که عبارت است از:

·        فن ضربی

·        فن پروفیل

·        فن کامپوزیت

به صورت کلی اجزا و قطعات برج خنک کن به صورت شکل زیر می باشد:

مشکلات کولینگ تاور ها

آیا می دانید مشکلات و تعمیرات برج خنک کن ها مربوط به چه مواردی است؟

مشکلات و تعمیراتی که ممکن است برای برج های خنک کن در موارد خاص به وجود بیاید، عبارت است از:

·        خوردگی قطعات داخلی کولینگ تاور

·        رشد جلبک ها و رشد باکتری های بیولوژیکی

·        تشکیل رسوب

به همین جهت بازرسی کولینگ تاور ها توسط ناظران متخصص به صورت دوره ای صورت می گیرد.

رسوب زدایی برج های خنک کن

میکروارگانیسم ها (رسوب، جلبک و … ) سبب کاهش تبادل آب و هوا می شوند. این میکروارگانیسم ها بین پکینگ ها می آیند و در کف حوضچه جمع می شوند و در نازل باعث کیپ شدن نازل ها می شوند. این روند مشکلات بسیاری را به وجود می آورند و بعضی از آن ها منبع تغذیه شان کربن می باشد که منجر به خوردن آهن می کنند و همچنین رشد می کنند که بر روی تیوب ها باعث مشکلات بسیاری می شوند و با توجه به نقش اساسی برج های خنک کن باید به صورت دوره ای در نگهداری آن ها کوشا بود.

فناوری بهینه سازی انرژی در برج خنک کن

با توجه به این که برج های خنک کن یکی از بهینه ترین ابزار ها برای بهینه سازی مصرف انرژی در عین کارایی و قدرت هستند، در این قسمت به بررسی فناوری های مربوط به این تجهیز برای بهینه سازی مصرف انرژی خواهیم پرداخت.

·        سامانه کنترل روشنایی

·        لامپ کم مصرف ال ای دی

·        لامپ کم مصرف اس ام دی

·        سامانه برق خورشیدی فتوولتاییک

·        سامانه آبگرمکن خورشیدی

·        سامانه برق و حرارت ترکیبی

·        استفاده از عایق های حرارتی

·        کاربرد الکتروموتور باراندمان بالا

·        سامانه های کنترل هوشمند گرمایشی

·        سامانه های کنترل هوشمند سرمایشی

·        سامانه های ضد رسوبی گرمایشی و سرمایشی

·        سامانه دور متغیر برای پمپ ها

·        سامانه دور متغیر برای برج های خنک کن

·        سامانه های پایش و مونیتورینگ عملکرد انرژی