أبراج التبريد المفتوحة مقابل أبراج التبريد المغلقة

أبراج التبريد هي نوع من المبادلات الحرارية التي تستخدم الماء والهواء لتبريد المياه اللازمة في مكثف أنظمة تكييف الهواء ومحطات الطاقة والمصافي والعمليات الصناعية والصناعات المختلفة (صناعة الأغذية ، إلخ). .) يستخدم.
هذه المعدات لها أنواع مختلفة من حيث نوع الوظيفة ، وشكل الجسم ، والمواد ، وترتيب تدفق الماء والهواء ، ونوع شفط تدفق الهواء ، وما إلى ذلك ، ولكل منها ميزات وقيود ولها تطبيقات مختلفة.

أنواع أبراج التبريد من حيث الدائرة

تنقسم أبراج التبريد إلى فئتين من حيث أداء التبريد:

1. أبراج تبريد الدائرة المفتوحة
2. أبراج تبريد الدائرة المغلقة

عندما يتعلق الأمر بتقنية طرد الحرارة ، فإن أبراج التبريد ذات الحلقة المفتوحة والحلقة المغلقة توفر مجموعة فريدة من الفوائد لمهندسي البناء والصناعة والمصممين وأرباب العمل.
أبراج التبريد ذات الحلقة المفتوحة والمغلقة ، إذا تم تصميمها بشكل صحيح للتطبيق المقصود ، يمكن أن توفر كفاءة حرارية مقبولة ، وموثوقية ، وطول العمر. إن تحديد الدائرة المفتوحة أو برج تبريد الدائرة المغلقة الأكثر ملاءمة لتطبيق معين هي مهمة تتطلب معرفة كيفية عمل كل منها وميزاتها وتطبيقاتها ، وهي مسؤولية المهندسين المعنيين وأولئك الذين لديهم معرفة أساسية المتطلبات. لديهم الغرض من الاستخدام.
في هذا الصدد، في ما يلي ، ستتم مناقشة إدخال أبراج تبريد الدائرة المفتوحة والدائرة المغلقة، وسيتم فحص ومقارنة خصائص وقيود كل من وجهات النظر المختلفة.

أبراج التبريد المفتوحة (ذات الدائرة المفتوحة)

برج تبريد الدائرة المفتوحة عبارة عن مبادل حراري يستخدم الاتصال المباشر بين الهواء والماء لتبريد الماء. في برج تبريد الدائرة المفتوحة، يتم ضخ المياه الواردة (التي تتطلب التبريد) إلى الجزء العلوي من برج التبريد وتدخل البرج من هناك. 

كيف تعمل أبراج التبريد المفتوحة؟

تقوم الفوهات بتوزيع هذه المياه على عبوات برج التبريد ويتدفق الماء كطبقة رقيقة وموحدة على العبوات ؛ هذا يخلق سطح تلامس كبير جدًا (تبادل حراري) مع الهواء. تقوم المروحة أيضًا بتدوير الهواء الجوي على العبوات. يبرد الهواء الداخل الماء بطريقتين مختلفتين ؛ تتم إزالة جزء من الحرارة نتيجة انتقال الهواء (التلامس بين الماء الساخن والهواء البارد) ، ولكن يحدث معظم التبريد بسبب تبخر جزء من الماء الداخل للنظام. بهذه الطريقة ، يمكن تبريد الماء إلى درجة حرارة أقل من درجة الحرارة المحيطة. بعد سقوط الماء من العبوات ، يتراكم الماء المبرد في وعاء البرج ويعود أخيرًا إلى دورة نظام المشروع. يترك الهواء المشبع بالرطوبة الجزء العلوي من برج التبريد. كما أن ماسك التنقيط المثبت أعلى الفتحات يمنع قطرات الماء من مغادرة برج التبريد.

يمكن رؤية هيكل وتشغيل برج تبريد الدائرة المفتوحة في الصورة أدناه.

ميزات وقيود أبراج التبريد ذات الدائرة المفتوحة

النوع الأكثر شيوعًا من أبراج التبريد المستخدمة في إزالة الحرارة على نطاق واسع اليوم هو برج تبريد الدائرة المفتوحة ، وترجع أبراج التبريد ذات الدائرة المفتوحة إلى النطاق الواسع من السعة والهياكل الحالية ، وانخفاض تكلفة الاستثمار ، والكفاءة الحرارية العالية . من المعروف
إذا كان برج التبريد متصلاً بمبرد الماء ولا تسبب الانسدادات والرواسب المتكونة داخل الأنابيب مشكلة معينة ، فإن أبراج التبريد المفتوحة عمومًا يكون لها تكلفة استثمارية أقل للمشتري. أيضًا ، على الأقل في البداية ، تكون تكاليف تشغيل أبراج تبريد الدائرة المفتوحة أقل من أبراج تبريد الدائرة المغلقة. ومع ذلك ، يمكن أن تزيد التكلفة النهائية بشكل كبير مع تلوث المبادلات الحرارية وأنابيب المكثف وأنابيب الاتصالات. لذلك ، في حين أن أبراج التبريد ذات الدائرة المفتوحة لها تكلفة استثمارية أقل من أبراج التبريد ذات الدائرة المغلقة ، يجب على المهندسين أيضًا مراعاة تكاليف تشغيل تنقية المياه وتكاليف صيانة إزالة الترسبات. أن تكون
تتميز أبراج التبريد ذات الدائرة المفتوحة بكفاءة حرارية أعلى وعادة ما تنتج مياهًا أكثر برودة لأن الكثير من التبريد الناتج في برج تبريد الدائرة المفتوحة يحدث من التبريد التبخيري بسبب التلامس المباشر بين الماء والهواء. بشكل عام ، يمكن القول أنه بناءً على ظروف التصميم في المنطقة الجغرافية، تتمتع أبراج تبريد الدائرة المفتوحة بأداء إجمالي أفضل لأن برج التبريد يمكنه تبريد المياه الخارجة إلى درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الفقاعة في البيئة.
كما ذكرنا سابقًا ، في برج تبريد الدائرة المفتوحة ، يكون الماء المراد تبريده على اتصال مباشر بالهواء بعد دخوله برج التبريد، ويتعرض هذا الماء للهواء الخارجي وجميع الملوثات الموجودة في الغلاف الجوي. لذلك ، نظرًا للتلوث في الهواء، والتلوث الذي يدخل البرج من خلال مياه التعويض ووجود الأكسجين الممتص ، فمن الضروري صيانة جميع معدات برج تبريد الدائرة المفتوحة بشكل صحيح وكامل. يزيد هذا العدد أيضًا من أهمية الترشيح وتنقية المياه في نظام الدورة الدموية. لأنه إذا لم يتم تنقية المياه الموجودة في وعاء برج تبريد الدائرة المفتوحة وصيانتها تمامًا ، فإن كفاءة الطاقة لبرج التبريد ستنخفض بمرور الوقت بسبب الأنابيب الفاسدة. لذلك ، للحفاظ على نقل الحرارة الأمثل في أبراج التبريد ذات الدائرة المفتوحة ، من الضروري مراعاة جدول تنظيف صارم ومنتظم. تتطلب أبراج التبريد المفتوحة أيضًا معالجة تعويضية للمياه ، مما يزيد من تكاليف التشغيل.

أبراج التبريد المغلقة (ذات الدائرة المغلقة)

برج تبريد الدائرة المغلقة عبارة عن مبادل حراري يستخدم الاتصال غير المباشر بين الهواء والماء لتبريد الماء. 

كيف تعمل أبراج التبريد المغلقة؟

في برج التبريد ذو الدائرة المغلقة، لتجنب التلامس المباشر للهواء مع الماء والمشاكل ذات الصلة، يحتاج الماء إلى التبريد داخل الملفات الموجودة في برج التبريد، والمصنوعة من النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ، إلخ. والماء الموجود في البرج يتم رش المقلاة أيضًا بواسطة فوهات على الملفات المحتوية على الماء بعد ضخها إلى أعلى البرج. في برج تبريد الدائرة المغلقة، يتم إجراء جزء من التبريد المطلوب نتيجة التلامس غير المباشر والتبادل الحراري بين الهواء الداخل للبرج والماء في الملفات. أيضًا، نتيجة رش الماء على العبوات وجزيئات الماء التي تصطدم بالسطح الساخن للملف ويصاحبها تدفق الهواء المنتشر داخل البرج ، يتبخر جزء صغير من الماء المرشوش ثم يبرد الماء داخل الملف. استمرار عملية التبريد مشابه لخطوات برج تبريد الدائرة المفتوحة.

يمكن رؤية هيكل وتشغيل برج تبريد الدائرة المغلقة في الصورة أدناه.

ميزات وقيود أبراج التبريد ذات الدائرة المغلقة

في أبراج التبريد ذات الدائرة المغلقة يتم فصل الماء المراد تبريده عن الهواء الخارجي باستخدام ملفات حرارية، مما يمنع تلوثه بالشوائب أو الأملاح. لذلك تُعد هذه الأبراج الخيار الأمثل في الصناعات الحساسة مثل الصناعات الغذائية، أو في المناطق التي تتميز بارتفاع عسر المياه، إذ تمنع الترسيب داخل الملفات والمبادلات الحرارية، وتطيل عمر المعدّات المرتبطة بالنظام.
وتتميز أبراج التبريد المغلقة بثبات أداءها الحراري على المدى الطويل بفضل انخفاض الترسّب على أسطح نقل الحرارة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تشغيلًا مستمرًا بكفاءة عالية، مثل مباني المضخات الحرارية، المستشفيات، الفنادق، مراكز البيانات، البيوت الزجاجية والعمليات الصناعية المختلفة. كما أنها تستهلك مياه أقل بكثير مقارنة بالأبراج المفتوحة، إذ لا يحدث تبخر للماء داخل الملفات، ما يجعلها خيارًا اقتصاديًا في المناطق الجافة أو الشحيحة بالمياه.
ورغم أن تكلفة الاستثمار الأولية لأبراج التبريد ذات الدائرة المغلقة أعلى بسبب احتوائها على الملفات الحرارية والمضخات الإضافية، إلا أن وفوراتها التشغيلية – مثل تقليل استهلاك المياه، خفض تكاليف المعالجة الكيميائية، وتقليل الأعطال والصيانة – تجعلها مجدية اقتصاديًا على المدى الطويل. إضافة إلى ذلك، تعيش هذه الأبراج مدة أطول وتوفر وقت تشغيل أكبر بفضل تقليل الترسيب وتلوث الدورة المائية، وهي ميزة مهمة للمرافق الحسّاسة مثل مراكز المعلومات.
كما تعمل الأبراج المغلقة بكفاءة في الظروف الباردة، حيث يمكن تشغيلها بنمط التبريد الجاف دون الحاجة لضخ مياه الرش، مما يقلل استهلاك الطاقة والمياه معًا. وعلى عكس الأبراج المفتوحة التي تتأثر رطوبة الهواء بأدائها، يمكن تشغيل أبراج التبريد المغلقة بكفاءة حتى في المناطق ذات الرطوبة العالية، مما يوسع نطاق استخدامها. وفي المقابل، تمتاز الأبراج المفتوحة بسهولة التركيب وحاجتها لمساحة أقل، لكنها تتطلب معالجة أكبر للمياه وصيانة دورية أكثر.

يمكنك أيضًا قراءة المقالة كيفية اختيار أفضل برج تبريد لمزيد من المعلومات.

ما الفرق بين أبراج التبريد المغلقة والمفتوحة؟

وعند سؤالنا ما الفرق بين أبراج التبريد المغلقة والمفتوحة؟ فإن أهم الفروقات تتعلق بآلية انتقال الحرارة، استهلاك المياه، متطلبات الصيانة، والتحكم في جودة السائل. الأبراج المفتوحة مناسبة للتطبيقات ذات الأحمال الكبيرة عندما تكون تكلفة التشغيل المائي مقبولة، بينما الأبراج المغلقة خيار مثالي للصناعات التي تتطلب مياه نظيفة خالية من الملوثات أو عند الحاجة إلى تقليل الفاقد المائي. اختيار النوع المناسب يعتمد على المعايير التشغيلية، الظروف البيئية، وتكاليف الصيانة طويلة الأمد. أخيرًا ، إذا أردنا إجراء مقارنة موجزة بين أبراج تبريد الدائرة المفتوحة والدائرة المغلقة ، فيجب الانتباه إلى النقاط التالية.

الفرق بين دورة التبريد المغلقة والمفتوحة في لمحة

تعمل أبراج التبريد المفتوحة مقابل أبراج التبريد المغلقة وفق مبدأين مختلفين لإزالة الحرارة من المياه الصناعية أو أنظمة HVAC. في الأبراج المفتوحة، يتلامس الماء الساخن مباشرة مع الهواء الخارجي، مما يسمح بتبخّر جزء من الماء وتبريد الباقي بكفاءة عالية. هذا النوع يتميز بانخفاض التكلفة الأولية وفعالية تبريد جيدة، لكنه يحتاج إلى معالجة مياه مستمرة بسبب الترسبات والعوالق، إضافة إلى استهلاك أكبر للمياه.
أمّا الأبراج المغلقة، فهي تعتمد على دورة التبريد المغلقة حيث يجري السائل داخل ملف أو دائرة محكمة الإغلاق دون ملامسة الهواء مباشرة. يتم تبريد الملف عن طريق رش الماء أو مرور الهواء حوله فقط. هذا الأسلوب يقلل من التلوث، ويحد من استهلاك المياه، ويطيل عمر المعدات، لكنه عادة أعلى تكلفة من الأبراج المفتوحة ويتطلب مروحة أكبر لتحقيق نفس القدرة على التبريد. لذلك يمكن القول إن الفرق بين دورة التبريد المغلقة والمفتوحة في لمحة يتمثل في وجود أو غياب التلامس المباشر بين الماء والهواء.
يمكنكم طلب أي من منتجات HVAC و MEP مثل أنواع الإير وشر، أبراج التبريد، وحدات مناولة الهواء، تشيلر التبريد، المكيفات التبخيرية الصناعية، ستائر الهواء، المشاعل، الغلايات الحديدية أو الفولاذية، المبادلات الحرارية، المدافئ الغازية، الوحدات الحرارية (يونيت هيتر)، سخانات مروحة صناعية، مضخات الدوران، الفلاتر الرملية، خزانات تخزين المياه والوقود وغيرها، من دول مثل العراق، الإمارات، عُمان، أرمينيا، طاجيكستان، جورجيا، أذربيجان، تركيا، البحرين، باكستان، تركمانستان، أفغانستان، الكويت، قطر وغيرها في آسيا والشرق الأوسط وأوروبا، واستلامها في مدينتكم (المنامة، بغداد، كراتشي، دبي، سوريا، الشارقة، مسقط، الرياض، أبوظبي، مدينة الكويت، الدوحة، عمّان، السليمانية، كركوك، إسلام آباد، الموصل، أربيل، دوشنبه، حلب، دمشق، باكو، بيروت، كابول وغيرها) بأسرع وقت. علاوةً على ذلك، يمكنك طرح أي سؤال في مجال التكييف والـ HVAC والحصول على استشارة مجانية من أعضاء فريقنا المحترفين عبر الاتصال على الرقم: 0251-288-930-98+ أو إرسال رسالة واتساب إلى هذا الرقم.

"المعرفة تغذي الخيارات الأفضل."

العلامة التجارية المسجلة وتصاريح الأعمال الصادرة عن اتحاد الأعمال الافتراضية وصناعة معدات التكييف (HVAC)

مشاركة DamaTajhiz HVAC في المعارض الدولية لمعدات التكييف ومرافق البناء تعكس مدى انتشارها العالمي والتزامها تجاه الصناعة.

نتطلع إلى اتصالكم وفرصة اللقاء بكم.

شارك هذا المحتوى لنشر المعرفة.