چیلر و برج خنک کننده، معمولاً در کنار هم در یک ساختمان جهت خنک کردن هوا استفاده می شوند. تجهیزات اصلی یک سیستم سرمایش عبارتند از ، پکینگ برج خنک کننده ، هواساز، پمپ. چیلر بسته به نوع آن در موتورخانه و یا پشت بام نصب می شود. معمولاً چیلرهای نصب شده در پشت بام به صورت هوا خنک (یعنی به وسیله هوا خنک می شود) بوده و چیلرهای نصب شده در موتورخانه آب خنک (یعنی به وسیله آب خنک می شود) قرار دارند. چیلرها نیز به دو صورت چیلر تراکمی و یا چیلر جذبی هستند که در ادامه این مطلب از سایت قصد داریم تا به بررسی نقش هر کدام از تجهیزات نام برده و نحوه کار آنها بپردازیم.
آشنایی با چیلر و برج خنک کننده
چیلرها، آب بسیار سرد با دمای 5 تا 10 درجه سانتیگراد را تامین می کنند. در ادامه، آب خنک وارد مبدل های فن کوئل یا هواساز شده و هوای پیرامون را خنک می کند. فعالیت چیلر مانند سایر ماشین آلات، عملیاتی گرمازا است و برای فعالیت مداوم و موثر نیاز به خنک کردن آن می باشد. کولینگ تاور نیز برای خنک کردن چیلر به کار مورد استفاده قرار می گیرد. برج خنک کن، دمای آب خنک را در محدوده دمایی 25 تا 30 درجه تامین می کند. این کار به این صورت انجام می شود که گرمای چیلر را گرفته از طریق فرایند تبخیر به هوا منتقل می نماید.
طرز کار چیلر همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است چیلر آب سرد با دمای 6 درجه سانتیگراد تامین می کند و به وسیله پمپ به هواساز می فرستد تا هواساز با عبور هوا از روی کویل آب سرد، هوا را خنک نماید و در نهایت آب با دمایی در حدود 12 درجه سانتیگراد هواساز را ترک می کند. چیلر و کولینگ تاور در کنار هم می توانند آب با دمای بسیار پایین تامین کنند که معمولًا جهت خنک کردن فضای داخلی یک ساختمان مورد استفاده قرار گیرند در مدار دیگری آب جریان دارد تا کندانسور را خنک کند و این گرمای جمع آوری شده را جذب کند. این آب به وسیله برج خنک کن خنک می شود و معمولاً از دمای 32 درجه سانتیگراد به 27 درجه سانتیگراد می رسد.
چیلر و برج خنک کننده نیازی نیست کولینگ تاور متصل به چیلر مدار بسته باشد، بنابراین همان برج خنک کن مدار باز پیشنهاد می شود مگر در صورتی که توسط شرکت سازنده چیلر نوع مدار بسته درخواست شود. با خرید پکینگ رندوم اسپلش ، می‌توانید به مشتریان خود تجربه برندی جدید و متفاوتی ارائه دهید . برج خنک کننده (Cooling Tower) به عنوان یک نظام انتقال حرارتی، نقشی محوری در خنک‌سازی آب برای دستگاه‌ها و سیستم‌های صنعتی مانند چیلر ها ایفا می کند. برج خنک کن عمدتاً به شکل های مکعبی، مخروطی یا دایره‌ای طراحی می‌شود و در خارج از ساختمان قرار می گیرد، جایی که به واسطه لوله کشی رفتی و برگشتی در ارتباط مستقیم با چیلر قرار دارد.
برج خنک کننده چطور کار می کند؟
عملکرد اصلی برج خنک کننده در سیستم های چیلری جذب حرارت اضافی از فضایی که قرار است خنک شود است. این حرارت توسط کندانسور های چیلر، خواه در نوع جذبی یا تراکمی، در ظروف مخصوص جمع‌آوری می‌شود. برج خنک‌کننده با یک چرخه آبی تعریف شده، به دفع حرارت و بازگرداندن حالت خنک به چیلر می‌پردازد و کیفیت این فرآیند، نشان‌دهنده کیفیت برج خنک کننده است. بنابراین، برج خنک کننده، به عنوان یکی از اجزاء حیاتی در سیستم‌های چیلر شناخته می‌شود. به زبانی ساده‌تر، برج های خنک کننده به‌عنوان واسطه‌ای برای خنک سازی آب درجریان فرایندهای مختلف مانند تهویه مطبوع، صنایع پتروشیمی، نیروگاه‌ها و مواردی از این دست استفاده می‌شوند.
برج خنک کننده چیلر تراکمی آب خنک در دل کندانسورهای مرتبط با چیلر آب خنک که سیستم خنک‌کنندگی آنها از نوع مبادله‌گرهای حرارتی با ساختار پوسته و لوله است، عامل خنک‌کننده یا مبرد قرار گرفته است. دورتادور این لوله‌ها، آب به جریان درمی‌آید که باعث انتقال حرارت بین آب و مبرد می‌شود و نتیجتاً سبب گرمایش چیلر تراکمی می‌گردد. فرآیندِ عملیاتیِ چیلر بر مبنای خنک کردن آب گرم و زدودن حرارت از مبرد است. آب داغ تحت فشاری که توسط پمپ ها اعمال می شود به داخل برج خنک کننده روانه شده، تا زمانی که دمایش پایین آمده و برای دور بعدی کارکرد به کندانسور ارسال می‌شود.
در برج خنک کننده، آب گرم به سطحی به نام پکینگ مدیا پاشیده می‌شود و با هوای‌فن که از طریق لوورها به داخل کشیده شده، در تماس قرار می‌گیرد. طی این فرایند، آب گرم از طریق تبخیر سطحی با هوا تبادل حرارت می کند، دمای آب کاهش می‌یابد و سرد می‌گردد. مشخصات فنی، ظرفیت خنک کنندگی و جنس قطعات موثر در تعیین قیمت برج خنک کننده تأثیرگذار است . بخشی از این آب به صورت بخار درآمده و از قسمت بالای برج خنک‌کننده به بیرون رها می‌شود. این فرآیند در چیلر تراکمی و برج مرتبط با آن، به استفاده از مقادیری آب انجام می شود و در نتیجه، آب مورد استفاده پس از مدتی به دلیل مخلوط شدن با آلاینده های محیطی نظیر مواد شیمیایی و سایر فاکتور ها، آلودگی پیدا می‌کند و برای پیشگیری از اثرات منفی نیازمند روند پاک‌سازی در دوره‌های معین می‌باشد.
برج خنک کننده چیلر تراکمی هوا خنک در معماری چیلر هوا خنک، اجزاء مشترک با چیلر آب خنک همچون کمپرسور و اواپراتور همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، بجای استفاده از کندانسورهای پوسته و لوله ی متداول در چیلرهای آب خنک، یک مبدل حرارتی با خنک کنندگی هوایی که از چندین لوله با کویل های دارای پره های اطراف و مجموعه ای از فن ها تشکیل شده است، بر روی این نوع از چیلر ها نصب می‌شود. در این سیستم، مبردی که توسط کمپرسور فرستاده می‌شود درون لوله‌ها جریان می‌یابد و گرمای خود را به جای واگذاری به آب، مستقیماً به هوای اطراف که توسط فن‌ها به حرکت درآمده است، منتقل می‌کند.
نتیجتاً، نیازی به وجود آب گرم و در نتیجه به سیستم برج خنک کننده در این چیلرها وجود ندارد، همچنین مصرف آب در آنها صورت نگرفته و نیازمند میکروب زدایی و تصفیه ی دوره ای نیز نمی‌باشند. با این همه، قیمت اولیه‌ی چیلرهای مجهز به سیستم خنک کننده هوایی اغلب از چیلرها با برج خنک کننده بیشتر است. تصمیم گیری در خصوص نصب یا عدم نصب برج خنک کننده به عواملی نظیر بودجه در دسترس، هزینه های مربوط به مصرف آب و در دسترس قرار دادن آن، اهمیت شرایط بهداشتی محیط و غیره بستگی دارد و باید توسط مهندسین مجرب در حوزه تاسیسات با دقت بررسی و تعیین شود.