اساس کار تمام برج های خنک کننده بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان آب گرم و هوای سرد و در نتیجه ایجاد تبادل حرارتی بین این دو می‌باشد. عموماً در برج های خنک کننده ،آب گرم توسط لوله‌هایی به بالای برج منتقل شده و در آنجا یا بصورت طبیعی با آبفشانهایی به سمت پایین برج به جریان می‌افتد که در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوه‌های مختلف با جریان هوای سرد برخورد می‌کند.

برج های خنک کننده با جریان هوای متقاطع

دراین حالت هوایی که از محیط بیرون وارد برج می‌شود بصورت متقاطع با جریان آب برخورد می‌کند.

به طور کلیبرج خنک کنندهوظیفه خنک کردن آب در گردش کندانسور سیستم های تهویه مطبوع ، فرآیند های صنعتی ، نیروگاه ها، پالایشگاه ها و صنایع مختلف را بر عهده دارد.

برج خنک کننده بر اساس روش انتقال حرارت توسط انتقال جرم و با ایجاد سطوح مرطوب مناسب و کافی تبادل حرارت بین جریان آب ورودی به برج خنک کننده و هوای در جریان در داخل برج خنک کننده از یک طرف و همچنین کاهش سرعت جریان آب با ریزش آب روی پکینگ ها یا المانهای واسط (مانند تخته ها) از طرف دیگر سبب کاهش دمای آب در گردش سیستم می گردد.

در انتخاب ظرفیت تمامی انواع برج های خنک کننده همواره در نظر داشته باشید که حداکثر اختلاف دمای آب ورودی و خروجی از برج خنک کننده کمتر از اختلاف دمای آب ورودی و دمای مرطوب هوا (Wet Bulb Temperature) در محیط مورد نظر می باشد.

به عبارت دیگر همواره حداقلِ دمای آب خروجی از برج خنک کننده بیشتر از دمای هوای مرطوب محل نصب برج خنک کننده خواهد بود. از طرف دیگر، هرچه رطوبت نسبی هوای محل نصب برج خنک کننده کمتر باشد، دمای هوای مرطوب محل کمتر و در نتیجه خنک تر کردن آب خروجی از برج، امکان پذیر خواهد بود.

برج های خنک کننده را می تواناز دیدگاه های مختلف به شرح زیر تقسیم بندی نمود:

جنس بدنه(گالوانیزه- فایبر گلاس- بتنی)

نحوه مکش جریان هوا(طبیعی - اجباری)

نحوه برخورد جریان هوا و آب(جریان متقاطع و جریان مخالف)

سیستم توزیع آب(نازل – تشتک- بازوهای آبگردان)

شکل ظاهری(مخروطی – مکعبی)

نوع عملکرد(برج های خنک کننده مدار باز و مدار بسته)

برج خنک کننده مدار باز: در واقع همان برج های خنک کننده معمول سیستم های تهویه مطبوع می باشد که سیال ناقل حرارت پس از ورود به برج و پاشش روی پکینگ ها (که باعث افزایش سطح تماس با جریان هوای درون برج می شوند) خنک شده و پس از جمع شدن آب در تشتک پایین برج، مجدداً توسط پمپ به سیکل تبادل حرارت در سیستم تهویه مطبوع باز می گردد.

برج خنک کننده مدار بسته: در اینگونه برج ها پاشش آب روی پکینگ ها همراه با جریان هوای درون برج باعث خنک شدن آب در گردش برج شده که این آب در تماس با کویل حاوی سیال ناقل حرارت، باعث کاهش دمای آب یا روغن (یا هر سیال دیگر) جاری در کویل مدار بسته این برج ها می گردد. (قیمت برج خنک کننده مدار بسته به دلیل دارا بورن تجهیزاتی مانند کویل های تبادل حرارت، پمپ و … بسیار گرانتر از برج خنک کننده مدار باز می باشد)

در انتخاب و سفارش برج خنک کننده مدار باز موارد ذیل باید مشخص باشند :

نوع برج خنک کننده(مخروطی – مکعبی)

جنس بدنه برج خنک کننده(گالوانیزه – فایبر گلاس)

دبی آب در گردش کندانسور یا برج خنک کننده(به ازای هر تن تبرید د رچیلر تراکمی 3GPM و به ازای هر تن تبرید و در چیلرهای جذبی حداقلGPM 4)

دمای هوای خشک و مرطوب محیط نصب برج خنک کننده

اختلاف درجه حرارت آب ورودی و خروجی برج خنک کننده

اختلاف دمای آب خروجیاز برج خنک کننده و دمای مرطوب هوای محیط  (Opprooch range) (برای مصارف صنعتی)

ظرفیت برج خنک کنندهمتناسب با ظرفیت چیلر مورد نظر بر حسب TR (تن تبرید)

نکته قابل توجه: در برج های خنک کننده که برای مصارف صنعتی، مخابراتی و …، که فصول سرد سال نیز مورد استفاده قرار می گیرند، استفاده ازهیترهای برقی (المنت)در تشتک برج های خنک کننده به منظور جلوگیری از یخ زدن آب و آسیب به برج های خنک کننده الزامی است.