برج خنک کن یا کولینگ تاور منبع بزرگی از تولید آب سرد و هدایت آن به موتورخانه بیمارستان ها به شمار می‌آید و با این کار باعث خنک تر شدن کندانسور چیلرهای آبی بیمارستان می‌گردد. برج خنک کننده که در زبان انگلیسی با نام cooling tower و یا water cooling tower شناخته می‌شود امروزه در اکثریت بیمارستانهای کشور بر روی پشت بام یا محوطه پارکینگ نصب شده‌اند. برج خنک کننده می‌تواند با توجه به نوع طراحی صورت پذیرفته واحد فنی و تاسیسات بیمارستان در انواع مکعبی و مخروطی مورد انتخاب قرار گیرد.
برجهای خنک کننده بیمارستان عمدتاً با بدنه‌ای سفید رنگ از جنس کامپوزیت فایبرگلس (فایبرگلاس) تولید و بکار برده میشوند. میزان حجم آبی که برج خنک کاری یا کولینگ تاور قادر است تولید کند نمایانگر میزان ظرفیت این تجهیز برودتی محسوب می‌شود که از 100 تن تبرید تا 1000 تن تبرید قابل تغییر است. با شرح دو سوال کلیدی به ادامه مطلب خواهیم پرداخت تا بتوانیم با پاسخگویی به آنها در روند پیشبرد هدف اصلی محتوا بپردازیم.
ظرفیت برج خنک کننده بیمارستان چگونه محاسبه می‌شود؟
اگر بخواهید بدانید که چگونه ظرفیت برج خنک کن بیمارستان را میتوان محاسبه کرد باید دقت نمود که توان برودتی این تجهیز بر اساس ظرفیت کمپرسورهای چیلر قابل محاسبه خواهد بود. در واقع به ازای هر 100 تن تبرید چیلر تراکمی آب 125 تن تبرید برج خنک کننده در سیستم سرمایشی موتورخانه بیمارستان طراحی می‌کنند.
در واقع 25 درصد آور بر ظرفیت چیلرهای تراکمی و یا جذبی امروزه ظرفیت برج خنک کن فایبرگلاس را در نظر می‌گیرند. در یک طرز دیگر از نحوه محاسبه ظرفیت برودتی کولینگ تاور به ازای هر 3.5 جی پی ام یا گالن بر دقیقه معادل یک تن تبرید برج خنک کن طراحی می‌کنند.
مکان نصب برج خنک کننده باید در کجای بیمارستان قرار گیرد؟
مکان نصب برج خنک کننده همواره باید در تاماس با میزان مشخص و زیادی هوای زیادی باشد تا بتواند با تماس آنها با آب گرم برگشتی کندانسور چیلر آن را خنک نمید. محیط پشت بام یا پارکینگ در بیمارستان بهترین مکانی است که جهت طراحی جانمایی کولینگ تاور در نظر گرفته می‌شود و امروزه در بیشتر بیمارستانهای بخش خصوصی یا دولتی کشور قابل مشاهده است.
مکان نصب علاوه بر قرارگیری در فضای باز و آزاد جهت مکش هوا نیازمند رعایت فواصل مشخص از سایر دیوارهای احاطه کننده نیز می‌باشد. میزان استاندارد فاصله برج خنک کننده بیمارستان از سایر دستگاه‌های قرار گرفته در محوطه به اندازه حداقل 80 سانتی متر می‌باشد. البته عدد اعلام شده وابسته به اندازه و ابعاد برج خنک کن متفاوت خواهد بود و برجهای کوچک عموماً فواصل کمتری را از دیگر دیوارها یا ماشین آلات نیازمند هستند.
رعایت نکات مهم در نصب و راه اندازی مجدد برج خنک کننده موتورخانه
استفاده از پایه فلزی شاسی نگهدارنده برج خنک کننده کمک بسزایی به سهولت در نگهداری و راه اندازی مجدد این دستگاه در فصول گرم خواهد کرد. برج خنک کننده بیمارستانی قالباً فقط در فصول گرم از برج اردیبهشت تا مهر هر سال در مدار خنک کاری آب کندانسور چیلر قرار می گیرند. بهتر است قبل از هر دوره راه اندازی و استارت مجدد کولینگ تاور به منظور جلوگیری از خرابی بخش های مختلف سیکل تراکمی قطعات داخلی برج خنک کننده را مورد بررسی قرار دهید.
قبل از استارت مجدد کولینگ تاور حتماً واحد تاسیسات بیمارستان از عدم گرفتگی پکینگ ها اطمینان حاصل نمایید چراکه وجود رسوبات پس از گذشت دوره 6 ماهه باعث خرابی کندانسور یا پمپ خواهد شد. توصیه می شود در برج خنک کن بکار رفته در خنک کاری چیلر موتورخانه از پکینگ های نت اسپلش ضد رسوب با قابلیت شستشو با اسید بهره بجویید. این پکینگ ها راندمان خوبی در خنک کاری آب داغ و همچنین مقاومت بالایی در برابر شستشو با اسید دارند.
انواع برج خنک کننده بیمارستان
1-برج خنک کن مکعبی کانترفلو:
تیپ یا مدل مکعبی (Cubic cooling tower) پر کاربردترین نوع برجهای خنک کننده بکار رفته در خنک‌کاری تجهیزات تهویه مطبوع مرکزی بسیار آپارتمانها است. آپارتمان‌های بزرگ، آسمان خراش‌ها، ادارات بزرگ و کوچک و بانک‌ها و بیمارستان‌ها مهمترین مصرف کنندگان کولینگ تاور مکعبی جریان مخالف یا کانترفلو می‌باشند. سیستم پاشش آب در این تیپ به صورت ثابت و تحت فشار بوده و دارای 4 کرکره هوا در هر چهار طرف دستگاه می‌باشد.
2-برج خنک کن مخروطی کانترفلو:
این تیپ خنک کننده دارای بدنه ای فایبرگلاس به شکل یک استوانه با ارتفاع کم و قطر بالا بوده که وابسته به ظرفیت آن دارای ابعاد مختلفی است. برجهای خنک کن مخروطی یا مدور امروزه در بسیاری از پشت بام بیمارستان ها دیده می شود که از برند پرتو آبگردان یا برندهای قدیمی گرفته تا برند دماگستر ممکن است تولید شده باشند. شرکت پرتو آبگردان یکی از قدیمی ترین تولید کننده برجهای مدور در تهویه مطبوع بیمارستان ها به شمار می آید.
3-برج خنک کن مستطیلی کراس فلو:
این مدل کولینگ تاور بیشتر توسط برندهای خارجی از کشورهای ژاپن، چین و آمریکا در داخل کشور تامین میشوند. این تیپ به دلیل عملکرد خاصی که دارند در مناطق شرجی کشور همانند شمال و جنوب کشور کاربرد فراوانی پیدا کرده است. برج خنک کننده EBARA و شینوای چین از برترین برندهای معتبر تولید برج خنک کننده کراس فلو یا جریان متقاطع محسوب میشوند. کرکره های مکش هوا در این تیپ خنک کننده آب در دو طرف دستگاه مشاهده می‌شود.
4-برج خنک کن مدار بسته هیبریدی:
جدیدترین نسل از انواع کولینگ تاور خشک تیپ هیبریدی بوده که هیچگونه رسوب گرفتگی در مدار کندانسور چیلر ایجاد نمی نماید. علاوه بر موضوع بیان شده برج خنک کننده مداربسته مصرف آب چندانی ندارد و در مناطقی که آب و هوای خشکی داشته و تامین آب برایشان دشوار باشد بسیار کاربرد دارد.
بسیاری از بیمارستانهای کشور در مناطق خشک و بدون آب واقع گردیده است که در این نقاط در گذشته از چیلرهای هواخنک استفاده می شد. امروزه با اختراع برجهای خنک کن مداربسته ، بیمارستانهای این مناطق نیز می توانند با استفاده از چیلرهای آبی قدم بزرگی را از بابت کاهش هزینه های خرید دستگاه های سیستم سرمایشی بردارند.
برج های خنک کننده و چیلر در پروژِه های بیمارستانی
برای اینکه به میزان اهمیت مسئله انتخاب چیلر و برج خنک کننده در پروژه های بیمارستانی پی ببرید، به این نکته اشاره می گردد که اگر برای مثال یک ساختمان مسکونی را در نظر بگیریم که نیاز به تعبیه یک دستگاه 100 تن تبرید داشته باشد، در همان ساختمان اگر قرار بر احداث بیمارستان باشد، ظرفیت 1.8 برابر افزایش می یابد. ولی چرا این اتفاق می افتد؟
در نرم افزارهای مختلف انتخاب ظرفیت در تاسیسات که بسیار هم زیاد است، چندین نکته را باید در نظر داشت تا در خروجی و انتخاب یک دستگاه صحیح با کمترین خطا مواجه شد. در پروژه های ساختمانی و شاید در پروژه های لوکس و در مناطقی خاص (در لابی های ساختمانی)، نیاز به هوای تازه می باشد که با دستگاه های (AHU) تامین می گردد، اما در 100% پروژه های بیمارستانی نیاز به هوای تازه می باشد که مقدار و درصد آن در زون های مختلف تعیین می گردد.
چیلر به عنوان دستگاهی که قلب تاسیسات را (به عنوان تامین سرمایش یا گرمایش {جذبی}) به جریان می اندازد، در انواع مختلف انتخاب می شود که خود این دستگاه با توجه به خنک کاری های ویژه نیاز به برج خنک کننده (کولینگ تاور) خواهد داشت. اما همان طور که در بالا اشاره شد، ساختمان بیمارستانی کاملاً متفاوت است. کار و وظیفه یک برج خنک کننده انتقال حرارت هدایت گرمای آب داغ به هوای خشک محیط اطراف توسط درصد کمی تبخیر است.
زیرا هوارسان / ایرواشر / هواسازهای مستقل / داکت های هوا رسان در راهروهای اصلی و کوریدورها (Corridor)، جزو یک سیستم حساب می شوند و بابت برآورد ظرفیت، باید تمامی این بخش ها در محاسبات در نظر گرفته شوند، اما در ساختمان های مسکونی در اکثر مواقع نیاز به ایر واشر نیست و حتی در انتخاب هواساز نیز خیلی مسئله مهمی تلقی نمی شود.