آب ماده اولیه و مشترک تمام فعالیت های صنعتی می باشد و بدون حضور آب انجام فعالیت‌های صنعتی تقریباً غیر ممکن است. همانطور که می دانید تقریبا همه دستگاه ها و ماشین آلات صنعتی در اثر کار کردن گرم می‌شوند و در صورتیکه گرمای مازاد آن ها دفع نشود ممکن است آسیب های جبران ناپذیری به این دستگاه ها و ماشین آلات وارد شود. امروزه در بسیاری از کارخانجات ، بیمارستانها ، صنایع غذایی، شیمیایی، دارویی و غیره برای دفع گرمای مازاد ماشین‌آلات تجهیزات و موتورخانه ها از برج خنک کننده استفاده می کند.

برج خنک کننده چیست؟

برج های خنک کننده اقتصادی ترین سیستم های خنک کننده در جهان هستند. نحوه عملکرد برج خنک کننده بدین صورت است که گرمای مازاد دستگاه ها، ماشین آلات، موتورخانه ها و تجهیزات صنعتی را می گیرد و به اتمسفر منتقل می کند.

انواع برج خنک کننده بر اساس نوع مکش هوا

• برج خنک کننده با مکش طبیعی
• برج خنک کننده با مکش مکانیکی

برج خنک کننده با مکش طبیعی

در این نوع از برج خنک کننده بین هوای گرمی که به علت تبخیر آب درداخل برج قرار دارد و چگالی آن کم است و هوای خنک بیرون که چگالی زیادی دارد به دلیل اختلاف چگالی جریان هوا ایجاد شده و موجب خنک شدن آب می شود.

برج خنک کننده با مکش مکانیکی

در این نوع از برج های خنک کننده جریان هوا به وسیله فن ها به گردش در می آید.  برج خنک کننده مکانیکی خود به دو دسته مکش اجباری و دمش اجباری تقسیم می شود. در برج های مکانیکی دمش اجباری یک فن در پایین برج نصب شده است که هوا را به طور ناهمسو در تماس با آب قرار می دهد.اما  در برج های مکانیکی مکش اجباری فن در بالا قرار دارد که هوای گرم داخل را به بیرون پرتاب می کند.

انواع برج خنک کننده بر اساس جهت حرکت هوا

• برج خنک کننده جریان متقاطع
• برج خنک کننده جریان مخالف

برج خنک کننده جریان متقاطع

در این نوع از برج خنک کننده جریان آب و هوا به صورت متقاطع با یکدیگر قرار دارند. یعنی جهت جریان آب از بالا به پایین برج است و مسیر جریان هوا نیز به صورت افقی است. این تبادل گرما و انرژی باعث خنک شدن آب می گردد.

برج خنک کننده جریان مخالف

در این نوع از برج خنک کننده آب و هوا در خلاف جهت هم جریان دارند یعنی جهت جریان آب از بالا به پایین و جهت جریان هوا نیز از پایین به بالا است . به دلیل تبادل انرژی بین آب و هوا، آب داخل برج خنک کننده خنک می شود.

انواع برج خنک کننده بر اساس نحوه خنک کردن آب

• برج خنک کننده مدار بسته
• برج خنک کننده مدار باز
• برج خنک کننده هیبریدی

برج خنک کننده مدار بسته

نحوه عملکرد برج خنک کننده مدار بسته بدین صورت است که آب گرم ، سیالات داغ و یا گازهای داغی که می‌خواهیم آنها را خنک کنیم، وارد دسته‌ای از لوله‌ها می‌شوند و آن ها را گرم میکنند. سپس این گرمای ناشی از آب ها، سیالات و یا گازها توسط فن از دیواره لوله ها مکیده شده و به اتمسفر اطراف منتقل می شود. در این سیستم ها سیالات و گازها و هوای اتمسفر اطراف در تماس مستقیم با یکدیگر نیستند، به همین دلیل به این ها برج های خنک کننده مدار بسته می گویند. برج های خنک کننده مدار بسته نسبت به برج های خنک کننده مدار باز محبوب تر هستند زیرا عمل سرمایشی که در این برج انجام می گیرد بدون تبخیر آب است و این باعث می شود که مقدار رسوب گرفتگی در این برج ها نسبت به برج‌های مدار باز بسیار کمتر باشد. آب مورد استفاده در برج های مداربسته نیز نسبت به برج های مدار باز بسیار کمتر است. این دو عامل باعث شدند که برج مدار بسته نسبت به برج های مداربازبیشتر مورد استقبال مردم قرار بگیرد. به این سیستم ها برج های خنک کننده کویل دار و یا برج خنک کننده خشک نیز می گویند.

برج خنک کننده مدار باز

نحوه عملکرد برج خنک کننده مدار باز به این صورت است که آب های داغ ناشی از عملکرد دستگاه های صنعتی را در تماس مستقیم با اتمسفر قرار می دهد. به عبارت دیگر از تماس مستقیم بین آب و هوا برای خنک کردن استفاده می کند. در برج های خنک کننده مدار باز ابتدا آب های داغ وارد شده به برج  به بخش بالایی برج منتقل  شده و وارد برج می‌شوند. سپس آب وارد شده به برج بر روی سطح وسیعی به صورت یکنواخت توزیع شده تا سطح تماس بسیار وسیعی برای سیالات داغ و هوای اتمسفر فراهم گردد. سپس هوای اتمسفر توسط فن به گردش درآمده و موجب تبخیر آب می‌شود و آب تبخیر شده با گرفتن گرمای مازاد آب از قسمت بالای برج خارج می شود.

برج خنک کننده هیبریدی

برج خنک کننده هیبریدی در واقع ترکیب دو برج خنک کننده خشک و تر در یک سیستم می باشد. اساس کار این نوع از برج خنک کننده براساس به گردش در آوردن جریان هوا می باشد. در این نوع از برج خنک کننده قسمت بالا قسمت خشک و قسمت پایینی قسمت مرطوب برج خنک کننده می باشد. نحوه عملکرد این برج به این صورت می باشد که آب وارد رادیاتور های قسمت مرطوب می شود. سپس به علت اختلاف فشاری که بین قسمت خشک و تر وجود دارد جریان هوا در داخل برج خنک کننده به گردش در می آید و سیالات داخل رادیاتور خنک می شوند. مهمترین مزیت برج خنک کننده هیبریدی در مقایسه با دو نوع تر و خشک این است که میزان مصرف آب در نوع هیبریدی بسیار کمتر و به صرفه تر می باشد.

انواع برج خنک کننده بر اساس شکل ظاهری

• برج خنک کننده مکعبی
• برج خنک کننده مخروطی

برج خنک کننده مکعبی

این مدل از برج های خنک کننده به صورت مکعب مستطیل یا مربع هستند. سیستم پاشش آب در این نوع از برج خنک کننده ثابت است و سیستم هوادهی مکش آن از نوع اجباری می باشد. نحوه خنک کردن آب در این نوع از برج های خنک کننده بدین صورت است که آب پس از خارج شدن از نازل ها بر روی سطوح خنک کننده می ریزد و سپس در تماس با هوای بیرون قرار می گیرد و از این طریق خنک می شود. برج خنک کن مکعبی به دلیل ساختارشان فضای کمتری اشغال می کنند.

برج خنک کننده مخروطی

شکل ظاهری این نوع برج خنک کننده به شکل مخروط است. سیستم پاشش آب در این نوع کولینگ تاور از نوع دوار است. قیمت این نوع از برج خنک کننده بسیار ارزان و مناسب می باشد و از طول عمر و ماندگاری نسبتا بالایی برخوردار می باشد اما به علت سیستم پاشش آب دورانی رسوب پذیری بالایی دارد