استفاده از موتورهای دور متغیر در ساختمان برج های خنک کننده

 پیشگامان تاسیسات : هدف اصلی در اینجا این است که آب را با درجه حرارت ثابت به کندانسور چیلر برگردانیم. همانطور که قبلا نیز گفته شد، آب از کندانسور چیلر با دمای بالا از طریق لوله هایی وارد بخش بالایی برج می شود و از طریق سیستم توزیع و یا اسپری کردن، بر روی FILL pack ریخته و به قسمت پایینی برج می رسد. در این حالت برای کنترل دور موتور فن می توانیم از یک دستگاه VFD استفاده کنیم که فرمان ورودی را براساس درجه حرارت آب برگشتی از برج می گیرد و براساس آن دور موتور را تغییر می دهد. در این حالت از یک سنسور در بخش BASIN استفاده می شود که درجه حرارت آب برگشتی را می خواند. این سیستم کنترلی ON/OFF رایج ترین سیستم کنترل سنتی برای برج های یک خانه ای یا چند خانه ای است که هزینه نصب اولیه پایینی دارد اما در دراز مدت هزینه های تعمیرات نگهداری بالایی را به پروژه تحمیل می کند. از طرفی روشن و خاموش شدن های پی درپی می تواند باعث از بین رفتن موتور و ایجاد تنش در اجزای موتور مانند شفت و کوپلینگ ها گردد.

سیستم کنترلی دوم، استفاده از موتورهای2 سرعته بجای کنترل تک سرعته ON/OFF است که این هم جزو سیستم های سنتی رایج می باشد. کارکرد این سیستم تا حدودی مشابه سیستم اول است اما از سیستم اول گرانتر است و دارای اندکی کاهش مصرف انرژی در ازای کاهش بار سرمایش در برج هست.

سیستم کنترلی سوم استفاده از فن های قابل تنظیم  PITCH BLADE است. در این سیستم با تغییر دادن شیب پره های فن، قادر خواهیم بود جهت کنترل درجه حرارت و انتقال حرارت از میزان هوای معینی برای عبور استفاده کنیم. این نوع فن ها دارای کنترل بسیار دقیق تری روی درجه حرارت هستند اما مکانیزم تنظیم پره های فن در این سیستم بسیار گران است و در مواردی باعث ایجاد هزینه های نگهداری می شود که اگر مورد توجه قرار نگیرد باعث ثابت ماندن پره های فن می گردد. 

1. استفاده از فن های قابل تنظیم PITCH BLADE

اولین و ساده ترین سیستم کنترلی همان کنترلON/OFF  است که در برج ها استفاده می شود (این کنترل به FAN CYCLING نیز معروف است). برای این منظور از 2 پارامتر استفاده می شود که مشخص کننده پروفایل کارکرد برج هست. 

1. بار
2. دمای تر محیط (WB)

تا مادامی که یکی از 2 پارامتر بالا تغییر کند، مقدار جریان هوای مورد نیاز عبوری از برج هم تغییر خواهد کرد. در این حالت، فن از درجه حرارت آب تشتک که از قبل ثبت شده دستور می گیرد. برای مثال مقدار درجه حرارت ماکزیمم روی 20 درجه سانتیگراد ثبت شده است. با بالارفتن درجه حرارت از 20 و مثلا رسیدن به 50 درجه سانتیگراد، فن وارد مدار شده و سپس با رسیدن دما مجددا به مقدار مینیمم، فن خاموش خواهد شد. در این حالت فن برج، با کشیدن هوا به سمت بالا از میان قطرات آب عمل تبخیر را انجام می دهد و در نتیجه عمل تبخیر، آب خنک شده در قسمت BASIN از طریق لوله به سمت چیلر برمی گردد. این نحوه کارکرد ساده برج ها در حالت مدار باز است. همچنین بایستی کنترل بر روی کارکرد فن در برج ها وجود داشته باشد، چراکه برج ها براساس ماکزیمم بار سرمایشی ساختمان طراحی و سایز می شوند. از طرفی بار ماکزیمم ساختمان تنها در ساعات بسیار معدودی از سال اتفاق می افتد پس بایستی بتوانیم کنترلی متناسب با بار ساختمان برای فن برج داشته باشیم در غیراینصورت تنها انرژی را هدر داده ایم.

برای انتخاب این سیستم کنترلی می توان از تغییر دور موتور که با فن از طریق گیرباکس در ارتباط است استفاده کرد. با استفاده از چنین سیستمی، می توانیم به موارد ذیل دست پیدا کنیم که اهداف ما از این بحث خواهد بود:

1. کاهش مصرف انرژی بالا
2. کاهش مصرف آب
3. کاهش صدای برج

 

نحوه کارکرد سنتی سیستم و ارتقا آن

در سیستم های سنتی که برای کنترل برج ها استفاده می شود موارد زیر دیده می شود.

1. استفاده از کنترل های ON/OFF

استفاده ازموتورهای دوسرعته

شکل زیر ارتباط موتور با فن و گیربکس را نشان می دهد که موتور توسط شفت بلندتری با گیرباکس درگیر است و شفت فن نیز زاویه عمود را با گیرباکس می سازد. بنابراین باید بتوانیم یک کنترل متناسب برای دو شفت فن و موتور ایجاد کنیم. 

حال به نحوه عمل تبخیر که در برج انجام می شود اشاره ای می کنیم. آب گرم کندانسور توسط لوله هایی در بالای برج توزیع شده و سپس توسط نیروی گرانش تا قسمت پایین برج بر روی سطوح FILL PAK درحرکت است. FILL همان سطوح خنک کننده هستند و طوری طراحی می شوند که با تبدیل قطرات آب به قطرات کوچکتر، بیشترین سطح تماس آب و هوا را برای انتقال حرارت بهتر فراهم کنند.  

برج های خنک کننده

تاسیسات دیگ های بخار و راه اندازی ان ها