نقش اینورترها در برج های خنک کننده

اهمیت استفاده از اینورتر در برج های خنک کننده

از مهمترین عوامل در کاهش مصرف آب و برق برج خنک کن، کنترل شرایط دمایی محیط و آب خنک شونده است. با استفاده از سیستم کنترل هوشمند کولینگ تاور، می توان میزان دبی آب در جریان را در برج های خنک کننده مدار بسته با توجه به دمای سیال خنک شونده کاهش یا افزایش داد. همچنین در کولینگ تاور تر یا مدار باز می توان با تغییر دادن دور فن به وسیله اینورتر این کار را انجام داد و میزان تبخیر سطحی آب برج خنک کننده را اصلاح نمود.

استفاده از سیستم کنترل هوشمند برج خنک کننده همراه با استفاده از کولینگ تاور مدار بسته توسط اینورتر های کنترل دور، روش بسیار مناسبی در کم کردن میزان تبخیر آب است. در این حالت و در ساعتهایی که دمای هوای محیط پایین می آید، می توان از برج خنک کن مانند ایر کولر استفاده نمود. (نکات ایمنی که باید هنگام تعمیرات اینورتر رعایت کنیم)

لازم به توضیح است اجرای طرح های بهینه سازی و کاهش مصرف آب برج های خنک کن نیازمند هزینه های اولیه مطالعات، طراحی و شبیه سازی های سیالاتی است، لیکن این هزینه های اولیه چنین طرح هایی پس از مدتی با کاهش چشمگیر مصرف آب جبران خواهد شد.

علاوه بر توضیحات ارائه شده، با انجام بازرسی مستمر و تعمیرات و نگهداری مناسب می توان راندمان عملکرد برج خنک کننده را به نحو مناسبی افزایش داد. به وسیله سیستم کنترل هوشمند برج خنک کننده که در آن اینورتر ها نقش کلیدی ایفا می کنند می توان این موارد را کنترل کرد (نکات ایمنی که باید هنگام تعمیرات اینورتر رعایت کنیم)

  کنترل دور فن و موتور کولینگ تاور توسط اینورتر

نقسش اصلی اینورتر ها کاهش تبخیر آب در برج خنک کننده و کم کردن صدای فن به ویژه در شب می باشد فن‌ها نقش مهمی در خنک‌سازی دارند و از نوع فن محوری یا سانتریفیوژ می‌باشند؛ این دقیقا جایی است که اینورتر وارد بازی می شود. فن‌های مورد استفاده در برج‌های خنک‌کننده، از لحاظ فرم هندسی و نحوه تولید به صورت کلی به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند.

فن ضربی برج خنک‌کننده

این نوع فن کولینگ تاور در صورتی که از تولیدکنندگان معتبر خریداری شود از لحاظ قیمت و کیفیت در بازه مناسبی قرار دارد. باید در نظر داشت با توجه به جنس فن و روش تولید، این نوع فن در قطر بیش از ۱ متر دچار لرزش خواهد شد و به همین دلیل دارای محدودیت ابعاد است.

فن پروفیل ایر فویل کولینگ تاور

بازه ابعادی معمول فن آلومینیوم کولینگ تاور از قطر ۰٫۸ متر تا ۳ متر می‌باشد. این فن‌ها دارای قیمت کمتری نسبت به فن‌های کامپوزیتی (نوع سوم فن محوری) هستند لیکن معایب خاص خود را نیز دارند.( دستورالعمل کلی تعمیرات اینورتر)

فن پروفیل ایر فویل با فرم پروفیل متغیر (فن کامپوزیت برج خنک کن)

فن کامپوزیت فایبر گلاس گلاس کولینگ تاور که سابقه تولید آن از دو نوع قبلی کمتر است علاوه بر دارا بودن پروفیل ایرفویل، به دلیل چرخش پروفیل در شعاع فن و تغییر زاویه حمله، دبی یکنواخت تری نسبت به دو نوع قبلی دارد، و به همین دلیل سرعت خطی لبه این نوع فن تا ۶۰ متر بر ثانیه قابل قبول می‌باشد.

کنترل خروجی آب توسط اینورتر

یکی دیگر از وظایف اینورتر  در این برج ها کنترل و کم کردن مقدار آب سیکل ثانویه در کولینگ تاور مدار بسته یعنی آبی که بر روی کویل ها ریخته می شود و آن ها را خنک می کند (اطلاعات فنی مورد نیاز هنگام خرید و تعمیرات اینورتر)

نحوه عملکرد اینورتر در برج های خنک کننده

روش کار مجموعه کنترل هوشمند برج خنک کننده به این صورت است که ابتدا اطلاعاتی از شرایط محیط و وضعیت فعلی برج خنک کن به کمک سنسورها دریافت می کند. سپس این اطلاعات وارد تابلو برق و در ادامه دستورات به اینورتر صادر می شود. در داخل اینورتر درایو مخصوص برج خنک کننده  اطلاعات مربوط به دمای هوا، دور فن و دمای آب خروجی بررسی می شود و بر اساس برنامه نوشته شده در صورتیکه دمای هوا کم شود دور فن کم می شود تا مصرف آب جبرانی کولینگ تاور و مصرف برق فن کم شود.

در این روش اگر به هر علتی دمای آب خروجی از حد مجاز تعریف شده در برنامه بیشتر شود  اینورتر با اضافه کردن دور فن دمای آب را به مقدار مناسب میرسانند. در نهایت انواع اینورترهای مورد استفاده در برج های خنک کننده عبارتند از:

• اینورتری که به موتور الکتریکی برج خنک کن وصل می شود و با فرمان سیستم هوشمند، دور فن را کم و زیاد می کند.
• اینورتری که در کولینگ تاور مدار بسته، به پمپ وصل می شود و مقدار پاشیده شدن آب بر روی کویل را تنظیم می کند.

تنظیم سرعت فن با اینورتر

اینورتر، از سوی دیگر، می توانند سرعت فن ها را متناسب با شرایط تغییر دهند در حالی که فلوی یکنواحتی را دائما حفظ کنند. درایوهای کنترل دور همچنین قادر هستند سرعت فن را به طور موقت بالاتر از مقدار نامی آن ها ببرند (بالاتر از 50 هرتز) تا در صورتی که افزایش حرارتی ناگهانی به وجود آمد فن بتواند تهویه لحظه ای قدرتمندتری را اعمال کند. (آشنایی با ایرادات اینورتر فرکانس متغیر)

همانطور که در نمودار بالا مشاهده می شود، انرژی استفاده شده توسط فن با افزایش سرعت فن به صورت درجه 3 افزایش می یابد. در نتیجه اینورتر با کنترل و کاهش سرعت فن در دماهای پایین تر میزان مصرف انرژی را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. این کاهش به گونه ای است که اگر سرعت فن تنها 20% کاهش پیدا کند، همانطور که مشاهده می شود میزان مصرف انرژی به میزان 50% کاهش می یابد که مقدار قابل ملاحظه ای است. در نتیجه با یک حساب سرانگشتی در می یابید که در بلند مدت، اینورتر می تواند صرفه جویی قابل توجهی در هزینه ها ایجاد کند.

با تفاسیر فوق، اینورتر نه تنها در هزینه ها صرفه جویی ایجاد می کند، بلکه پول ساز هم هست! در بسیاری از برج های خنک کننده هزینه کارگذاری درایو  با توجه به صرفه جویی هایی که در هزینه های انرژی ایجاد کرده در کمتر از یک سال تامین شده است. درایوهای کنترل دور همچنین کاربردهای متنوع و حفاظت های مختلفی را نیز برای موتور فراهم می کنند تا کاربر بتواند انعطاف پذیری بالایی در اختیار داشته باشد (کمیت هایی که باید بعد از تعمیرات اینورتر تنظیم شوند(بخش اول))