تاثیر برج خنک کننده بر عملکرد سیستم چیلر

برج های خنک کننده چیلر اغلب در بالای پشت بام ها و یا در محل پارکینگ قرار می گیرند. این کولینگ تاورها عمدتاً از متریال فایبرگلاس FRP با رنگ سفید قابل مشاهده هستند. وظیفه اصلی این تجهیزات تامین آب سرد در تابستان برای چیلرهای تراکمی و جذبی است. در این مقاله چندین گام اصلی درباره آنچه باید در مورد برج های خنک کننده چیلر بدانید را بررسی می کنیم. از آنجایی که نصب این تجهیزات پیشرفته کاری آسان و کم هزینه نیست، پس بهتر است تا با ما همراه باشید تا قبل از انتخاب و خرید برج خنک کننده به پرسش های شما در زمینه برج خنک کننده چیلر پاسخی دقیق بدهیم.

اولین گام: آشنایی با برج خنک کننده چیلر

برج خنک کننده(در تلفظ زبان انگلیسی: cooling tower) دستگاه خنک کننده آب که وظیفه اصلی خنک کاری دستگاه های تهویه مطبوع از جمله چیلر را برعهده دارد. زمانی که کلمه “چیلر” در کنار برج خنک کننده بکار برده شود به معنی دستگاه خنک کننده کندانسور چیلر را برعهده دارد. چیلرهایی نیازمند برج بوده که کندانسور آنها از نوع آب خنک باشد. بسیاری از چیلرهای جذبی شعله مستقیم چند اثره و یا تک اثره همواره نیازمند کولینگ تاور می باشند. در ادامه به مسائل مرتبط با آنچه باید در مورد انواع برج خنک کننده چیلر بدانید می پردازیم.

سیکل کاری چیلر چگونه عمل می کند؟

چیلر تراکمی در مرحله اول با مصرف میزان معینی انرژی الکتریکال، سبب گذر مبرد از کمپرسور و با افزایش فشار و دما وارد اواپراتور می شود. اواپراتور با دریافت میزان انرژی گرمایی معین از آب سبب خنک شدن مبرد مبدل حرارتی (اواپراتور) می شود. آب سرد ایجادشده آنچه که انتظار می رود، وارد فن کویل می کند. مبرد گرم شده پس از عبور از شیر انبساط وارد کندانسور (مبدل حرارتی دوم) می شود. همچنین در تماس با آب سرد برج خنک کننده چیلر دوباره وارد کمپرسور می گردد.

بنابراین بمنظور تأمین آب سرد برای سیستمهای تهویه مطبوع و صنعتی (سردخانه ها) از چیلر جهت یک منبع سرمایشی تراکمی یا جذبی استفاده می کنیم. طبیعتاً منبع برودتی همانند برج خنک کننده نیز در مدار تأسیسات جهت تکمیل سیکل استفاده میشود. کولینگ تاور وظیفه خنک کردن چیلر را برعهده می گیرد. این دستگاه یعنی برج خنک کننده کندانسور چیلرهای جذبی و تراکمی “کولینگ تاور” نام دارد.

دومین گام: انتخاب صحیح برج خنک کننده متناسب با نوع و ظرفیت چیلر

ظرفیت برج خنک کننده چیلر در تعاریف ظرفیت دستگاه کولینگ تاور در خنک کردن آب در گردش در مدار کندانسور چیلر عنوان می شود. توان سرمایشی برج خنک کننده در واقع همان گرمای جذب شده از چیلر در یک زمان معین بحساب می آید. عموماً روشهای متفاوتی در محاسبه ظرفیت وجود دارد که در تمامی روشها ظرفیت یا توان سرمایشی برج خنک کننده وابسته به دو پارامتر اساسی از مشخصات فنی چیلر می باشد.

الف) ظرفیت سرمایشی چیلر

قالباً این مشخصه را با واحدهایی همچون KW یا RT (تن تبرید) نمایش می دهند. البته برخی از چیلرها را باید از مدل آنها و مراجعه به کاتالوگ دستگاه تعیین ظرفیت کرد.روش دیگر نیز عکس گرفتن از پلاک کمپرسور و محاسبه ظرفیت از روی کاتالوگ آن می باشد. با در دست داشتن تعداد و توان کمپرسورهای چیلر ظرفیت محاسبه خواهد شد.

ب) نوع چیلر(تراکمی یا جذبی)

برای پی بردن به نوع چیلر تراکمی یا جذبی باید به نوع مصرف انرژی دستگاه دقت کرد. چیلرهای تراکمی عموماً مصرف برق دارند و درون آنها میتوان کمپرسورهایی را مشاهده کرد. در طرف مقابل نیز چیلرهای جذبی از گاز جهت ایجاد شعله و اشتعال استفاده می کنند. چیلرهای تراکمی دارای مبردهای فریونی بوده و چیلرهای جذبی از آمونیاک بهره می برند. در تصویر زیر انواع چیلرهای آب خنک را مشاهده می کنید.

بهترین اصول در ارزیابی ظرفیت برج خنک کننده چیلر را می توانید در بخش جستجو نمایید.

سومین گام: انتخاب درست نوع برج خنک کننده چیلر

برجهای خنک کننده وابسته به شکل ظاهری، نوع پاشش آب و همچنین بر اساس جهت جریان هوای ورودی انواع مختلفی دارند. از انواع برج خنک کاری می توان به جریان مخالف، جریان متقاطع، مکعبی و گرد(مدور) اشاره نمود. تعیین نوع این دستگاه وابسته به چند پارامتر اساسی می باشد.

گزینش نوع مدارباز و مداربسته وابسته به شرایط دمایی (دمای خشک و مرطوب) و تأمین آب مصرفی می باشد. انتخاب نوع جریان مخالف و متقاطع نیز باید در ارتباط به رطوبت نسبی محیط باشد. خلاصه پارامترهای تأثیرگذار بر انتخاب نوعیت برج خنک کننده چیلر می باشد.

چهارمین گام: رعایت اصول تولید صدا در برج خنک کننده چیلر

در حالی که ایجاد صدای زیاد در برج خنک کننده ممکن است ساختمانهای همسایه را تحت تأثیر مزاحمت قرار دهد. استفاده از تله های صدا، لرزه گیرها و درایو دو متغیر موتور (اینورتر) می تواند صدای تولیدی را تا حدودی کاهش دهد. صدای ایجادشده توسط تمامی دستگاه های تأسیسات سبب صلب آرامش ساکنین و مجاورین دستگاه های برودتی و غیره می شود.

صدای تولید شده اساساً از سه بخش در کولینگ تاور نشات می گیرد.

• • سیستم هوادهی و هوارسانی برج خنک کننده

• • سیستم پاشش و ریزش آب در کولینگ تاور

• • لرزش ناشی از چرخش فن و نیروهای انتقالی بین پروانه و موتور

راهکارهای کاهش صدای برج خنک کننده چیلر

• • استفاده از لرزه گیر و دسته موتورهای در شاسی (تشتک و نشیمنگاه روی فنداسیون) بر روی بام ساختمان

• • بهره گیری از تیغه های ایرفویل در پروانه برج خنک کننده با کمترین میزان فشار استاتیک و نیروهای توربولانسی

• • بکارگیری بلبرینگ های استاندارد و کاهش دور از نوع گیربکسهای هلیکال شافت مستقیم

• • بکارگیری از هرزگرد در انتقال قدرت که سبب خنثی شدن لرزش  نیروهای انتقالی از موتور به کاهش دور می شود.

• • بهره وری از دک کاهش صدای فن در بخش کاهنده دور موتور به فن ( مخصوص تسمه و پولی)

• • نصب درایو اینورتر در تابلو کنترل بمنظور تنظیم دور موتور در ساعات مختلف شبانه روز

• • بهره وری از سنسور مستغرق در تشتک کولینگ تاور به منظور تنظیم هوشمند اینورتر

• • رعایت دور یا سرعت زاویه ای استاندارد چرخش فن هوادهی

• • رعایت اصول لازم جهت نصب برج خنک کننده چیلر همچون عدم تراز بودن فنداسیون نشیمنگاه کولینگ تاور

• • انتخاب برج خنک کن مکعبی با سیستم پاشش آب ثابت و کم فشار

پنجمین گام: انتخاب بهترین محل نصب برای برج خنک کننده چیلر

کولینگ تاور بدلیل نیاز به هوای خشک محیط بیرون و افزایش رطوبت نسبی اطراف خود بهتر است در محیطی کاملاً باز قرار گیرد. همواره باید الزاماً فاصله استاندارد بین این دستگاه تا سایر تجهیزات و دیوارهای جانبی برج نیز رعایت شود.

بهترین نقطه برای قرارگیری منبع خنک کننده چیلر در سیستمهای تهویه مطبوع بالای ساختمان و در معرض هوای آزاد محیط بیرون می باشد. در 90 درصد آپارتمان ها و ساختمانها، محل نصب برج خنک کننده را در پشت بام در نظر می گیرند.

حداقل فاصله بین برج خنک کننده در چیلر جذبی تا سایر تجهیزات نصب شده همچون اگزاست فن ها یا هواکش های پشت بامی یا منابع آب باید حداقل معادل 80 سانتیمتر باشد. نزدیک نمودن بیش از حد تجهیزات دیگر موجب عدم دسترسی اپراتور و دشواری تعمیرات کولینگ تاور می گردد. همچنین عدم رعایت فواصل اطراف دستگاه سبب اختلال در هوای مکش شده به داخل برج خنک کاری می شود.

ششمین گام: جانمایی برج خنک کن و احداث فنداسیون محل قرارگیری

ابعاد نهایی یک برج خنک کننده نسبت به سایر تجهیزات سیکل های تهویه مطبوع همانند هواساز،چیلر و فن کویل به مراتب بزرگتر خواهد بود. برج خنک کاری می تواند بزرگترین قطعه از تجهیزات مورد نیاز برای سیستم های تهویه مطبوع به حساب آید. برج خنک کاری می تواند با توجه به ظرفیت خود ابعادی مانند قطر بین 1 الی 9 متر و ارتفاعی معادل با 2 الی 12 متر را به خود اختصاص دهد.

جانمایی برج خنک کاری یکی از اصول مهم بعد از تعیین ظرفیت برودتی کولینگ تاور می باشد که قبل از خرید چیلر باید با توجه به فضای ساختمان حتما چک شود. متاسفانه در بسیاری از موارد بدون بررسی از چیلرهای آبی در ساختمان استفاده می گردد. درحالی که ظرفیت مورد نیاز برج خنک کننده فضای استاندارد خود را جهت قرارگیری در محل ندارد.

هفتمین گام: رعایت اصول کاربردی در راه اندازی موتور برج خنک کاری

هشتمین گام: رعایت اصول استاندارد آب در برج خنک کننده چیلر

جریان آب گردشی در برج خنک کننده و همچنین مدار آب اضافی به کولینگ تاور باید از استانداردهای خاصی برخوردار باشند. در واقع میزان املاح موجود در این دو جریان آب باعث ایجاد رسوب گرفتگی در کندانسور و برج خنک کن چیلر می شود.

به علت ممانعت این موضوع از دستگاه های سختی گیر رزینی در مدار آب جبرانی به کولینگ تاور بهره می جویند. علاوه بر این حدالامکان از برج خنک کاری هیبریدی به منظور خنک کردن چیلر آبی استفاده بنمایید.

در نهایت موضوع باید اینطور بیان نمود که با انجام این 8 گام اساسی در طراحی و بکارگیری برج خنک کننده ابارا از بالاترین بهره وری سیستم خنک کاری چیلر بهره خواهید جست. شرکت با داشتن برترین تیم فنی و مهندسی در اختیار تمامی ارگانهای مختلف در زمینه بهبود به طراحی و تولید این دستگاه دارد. به منظور کارشناسی هرچه بهتر سیستم تهویه ساختمان توصیه می شود در بخش طراحی کولینگ تاور با این شرکت ارتباط بگیرید.

همانطور که می دانید سیستم های تهویه مطبوع امروزه بیش از گذشته مورد توجه قرار گرفته اند و یکی از این سیستم های پرکاربرد و کارآمد در این زمینه چیلر نام دارد. چیلرها به عنوان هسته مرکزی سیستم سرمایش مرکزی شناخته می شوند و با کاهش دمای آب و جریان آن در کویل های فن کویل، هواسازها و دیگر تجهیزات، عمل خنک کنندگی هوای محیط را انجام می دهند. چیلرها از نظر عملکرد به سه دسته تراکمی، جذبی و سانتریفیوژ تقسیم می شوند. عملکرد چیلرهای تراکمی در تهویه مطبوع براساس سیکل تبرید تراکمی بوده و برای کاهش دمای آب گرم در گردش دستگاه باید از برج خنک کننده استفاده شود.