مزایا و معایب برج خنک کننده
منظور از صحبت درباره تفاوت بین درای کولر با کولینگ تاور، بیان تمایز بین نوع مرطوب برج خنک کن با دستگاه ایرکولر خشک است. ایرکولر (air cooler) یکی دیگر از منابع تولید آب سرد در صنعت به شمار می آید که به آن درای کولر هم می گویند و این سیستم یکی دیگر از جایگزین های برج خنک کن حساب می شود. به منظور مقایسه بین درای کولر با برج خنک کننده مرطوب، باید عرض کرد که درای کولر به هیچ عنوان مصرف آبی ندارد و عملکردی بسیاری شبیه یک کولینگ تاور خشک دارد.
اطلاع از مزایا و معایب انواع برج خنک کننده اهمیت بسیاری در طراحی سیستم برودتی یک کارخانه دارد، به طوری که شناخت مدل های برج خنک کن اولین اقدام در این زمینه می باشد. شناخت مزایا و معایب در کولینگ تاورها، گامی مهم در یک طراحی اصولی و مهندسی در صنعت شمرده می شود.
در این مقاله قصد داریم تا به واکاوی فواید و عیوب انواع برج خنک کننده بپردازیم. هر مدل برج خنک کننده مزایا و معایبی دارد که باید قبل از انتخاب آنها به این موارد دقت کرد.
در این مطلب می خواهیم به طور موردی مزایا و معایب برج خنک کننده مرطوب را بررسی کنیم. مشکلات برج خنک کننده سبب می شود که در برخی پروژه ها از دستگاه خنک کننده دیگری به عنوان جایگزین برج خنک کننده تبخیری استفاده کرد. در این متن مسائل و مشکلات پیرامون برج های خنک کننده مرطوب یا تبخیری (برج های گرد یا مکعبی که در آن هوا با آب تماس مستقیم دارند) را از زوایای مختلف بررسی خواهیم کرد.
مزایا و معایب برج خنک کننده مرطوب نسبت به برج خنک کننده
پیش از اینکه به مزایا و معایب کولینگ تاورها بپردازیم، ساختار دو نوع بسیار پر کاربرد آن را بررسی می کنیم.
- برج خنک کننده خشک (هوا خنک)
در این نوع کولینگ تاور که به آن مبدل حرارتی هوا خنک نیز گفته می شود یک کویل بسته وجود دارد که آبگرم داخل آن جاری شده و یک یا تعدادی فن هوا را از اطراف کویل عبور می دهند تا دمای آب کاهش یابد و هیچ تماس مستقیمی بین هوا و آب وجود ندارد و به آن برج خنک کننده خشک گفته می شود. این نوع برج در طرح های مختلفی ساخته می شود. برای مثال عمودی ، افقی و V شکل و… که در شکل، نوع V شکل آن نشان داده شده است.
- نوع مرطوب یا همان تبخیری (آب خنک)
اجزا و نحوه کار این نوع برج خنک کننده در شکل زیر به خوبی نشان داده شده و به این علت به آن مرطوب گفته می شود که با تماس مستقیم آبگرم و هوا و تبادل حرارت بین آنها شاهد کاهش دمای آب خواهیم بود و بخشی از آب تبخیر شده و به همراه هوا از قسمت بالایی دستگاه خارج می شود.
مزایای برج خنک کننده مرطوب یا تبخیری نسبت به برج خنک کن خشک
۱ . قیمت اولیه کمتر
قیمت اولیه برج خنک کننده مرطوب یا تبخیری نسبت به سایر سیستم های خنک کننده آبگرم مانند برج خنک کننده خشک (که به آن مبدل حرارتی هوا خنک و یا درای کولر نیز گفته می شود) کمتر است. زیرا این نوع برج، ساختار ساده تری را داشته و از لوله های مسی (کویل مسی) در سیستم لوله کشی آن خبری نمی باشد.
البته پایین تر بودن قیمت به شرطی است که آب منطقه املاح بالایی نداشته باشد و از تجهیزات سختی گیر و تصفیه آب استفاده نشود. زیرا در غیر این صورت مجموع قیمت کولینگ تاور مرطوب به همراه سختی گیرها و تاسیسات تصفیه آب از قیمت کولینگ تاور نوع خشک که به تجهیزات تصفیه آب در آن به هیچ وجه نیازی نیست، بیشتر هم خواهد شد.
۲ . راندمان بیشتر
راندمان برج خنک کننده مرطوب یا تبخیری به علت تماس مستقیم جریان هوا با آبگرم برای انتقال حرارت آبگرم به هوا، نسبت به دستگاه های دیگر مثل برج خنک کننده خشک که در آنها هوا و آب با هم تماس مستقیم نداشته و انتقال گرما نیز از طریق جداره لوله های مسی صورت می گیرد، بیشتر است.
۳ . مصرف برق کمتر
کولینگ تاور نوع دارای مصرف برق کمتری نسبت به کولینگ تاور نوع خشک که تعداد فن بیشتری داشته و تبادل حرارت در آن از جداره لوله های مسی صورت می گیرد، است.
معایب برج خنک کننده مرطوب یا تبخیری
از معایب برج خنک کننده مرطوب این است که کارکرد آن را در بلند مدت و در صورت عدم نگهداری صحیح و سرویس دوره ای با مشکلات مواجه می کند و منجر به کاهش راندمان سیستم می شود.
مهمترین مشکلات برج خنک کننده تر عبارتند از :
۱ . آلودگی بیولوژیکی و رسوب
برج های خنک کن تبخیری به طور طبیعی مکانی گرم و مرطوب هستند. به علت وجود مواد مغذی در منابع آبی، محیطی ایده آل برای رشد ناخواسته بیولوژیکی مانند باکتری فراهم می شود. این آلودگی ها هم برای مردم و هم برای راندمان برج مشکلاتی را بوجود می آورد. یک لایه نازک از این مواد بر روی سطوح اجزای داخلی برج نشسته و راندمان حرارتی آن را کاهش می دهد. بنابرین این مورد یکی از مهمترین مشکلات برج خنک کننده محسوب می شود. در حالی که در مبدل حرارتی هوا خنک چنین مشکلی وجود ندارد.
۲ . مصرف آب
یکی دیگر از معایب برج خنک کننده تبخیری، مصرف آب در آن است. علت اینکه به آن تبخیری یا مرطوب گفته می شود این است که بخشی از آب در اثر برخورد مستقیم با ذرات هوا، تبخیر شده و به صورت بخار آب از بالای برج خارج می شود. بنابرین هزینه مصرف آب نیز به مصرف الکتریسیته افزوده می شود. در حالی که در مبدل حرارتی هوا خنک مصرف آب وجود ندارد.
۳ . نیاز به تصفیه آب
اگر آب برج خنک کننده تبخیری به خوبی تصفیه نشود، لوله های سیستم به سرعت دچار گرفتگی شده و راندمان و کارایی آن کاهش می یابد و هزینه های سنگین سرویس های دوره ای را بر مشتری تحمیل می کند و از طرفی هم خود عمل تصفیه آب و نصب سختی گیرهای مناسب برای آن هزینه بر خواهد بود.
سیستم جایگزین برج خنک کننده مرطوب
به علت ارزان بودن برج خنک کننده تبخیری نسبت به سایر دستگاه های خنک کننده، استفاده زیادی از آن در صنعت و نیز سیستم چیلر می شود، ولی همانطور که گفته شد مشکلات مهمی از جمله مسایل بهداشتی، مسئله نصب تجهیزات تصفیه آب و نیز مصرف آب نیز در آن وجود دارد.
البته در اغلب موارد در کولینگ تاورهای تبخیری به تجهیزات تصفیه آب نیاز است که همین موضوع باعث می شود که مجموع قیمت تمام شده برج تبخیری و تجهیزات تصفیه کننده آب نسبت به کولینگ تاور خشک که به تجهیزات تصفیه آب نیازی ندارد بیشتر هم بشود. همچنین اگر تجهیزات تصفیه آب نیز نصب شود، این تجهیزات نیاز به سرویس های دوره ای نظیر پاکسازی و یا تعویض فیلتر و … دارند هزینه بر خواهد بود.
جمع بندی
اگر در پروژه ای در تامین آب کافی با مشکل روبرو باشیم و هزینه آن نیز بالا باشد، استفاده از برج خنک کننده خشک یا درای کولر Dry Cooler، به عنوان جایگزین برج خنک کننده مرطوب پیشنهاد می شود.
ارسال نظر