مبدل حرارتی آب خنک یک دستگاه یا سیستم است که برای انتقال حرارت از یک ماده به آب به منظور خنک کردن آن استفاده می‌شود. این مبدل‌ها در مکان‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله در صنعت، سیستم‌های خنک‌کننده، تاسیسات گرمایش و تهویه مطبوع، و دیگر برنامه‌های حرارتی.
معمولاً در یک مبدل حرارتی آب خنک، آب (یا یک مایع دیگر) از یک سمت به مبدل وارد می‌شود و از طریق لوله‌ها یا پروانه‌های موجود در مبدل حرارتی جاری می‌شود. در همین حین، حرارت از ماده یا سیال دیگری که بخواهد خنک شود، به آب منتقل می‌شود. این فرآیند می‌تواند به صورت مستقیم (زمانی که آب به طور مستقیم با ماده دیگر در تماس است) یا غیرمستقیم (زمانی که میان آب و ماده دیگر یک دیوار جداکننده وجود دارد) انجام شود.
مبدل‌های حرارتی آب خنک می‌توانند در اندازه‌ها، شکل‌ها و طراحی‌های مختلف آمده و بر اساس نیاز خاص هر برنامه و محیط استفاده متفاوت باشند. این مبدل‌ها عموماً با استفاده از پمپ‌های آب برای جلب و پرتاب آب در سیستم استفاده می‌شوند تا جریان آب را در مبدل حرارتی ایجاد کرده و حرارت را از ماده یا فرآیندی که نیاز به خنک‌کنندگی دارد، جذب و به آب منتقل کنند.
مبدل‌های حرارتی آب خنک به شکل‌ها و انواع مختلفی وجود دارند که بر اساس نیاز و شرایط مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در زیر به برخی از انواع رایج مبدل‌های حرارتی آب خنک اشاره می‌کنم:
- مبدل حرارتی ترکیبی (Shell and Tube Heat Exchanger): این نوع مبدل حرارتی شامل یک لوله مستقیم داخلی (تیوب) و یک پوسته بیرونی (شل) است. یکی از سیال‌ها از داخل تیوب‌ها عبور کرده و دیگری در فضای بیرونی پوسته حرکت می‌کند. این نوع مبدل‌ها برای انتقال حرارت در سیستم‌های بزرگ و با فشار بالا به کار می‌روند.
- مبدل حرارتی صفحه‌ای (Plate Heat Exchanger): این مبدل‌ها از تعدادی صفحه فلزی برای انتقال حرارت استفاده می‌کنند که به هم فشرده شده‌اند. سیال‌ها در بین این صفحات حرکت کرده و حرارت را به یکدیگر منتقل می‌کنند. آن‌ها در فضا و وزن کمتری نسبت به مبدل‌های ترکیبی برای برنامه‌های کوچکتر و کم فشار مناسب هستند.
- مبدل حرارتی تخته‌ای (Plate-Fin Heat Exchanger): در این نوع مبدل حرارتی، صفحات تخته‌ای با خطوط فین‌های کوچک بر روی آن‌ها قرار می‌گیرند. این فین‌ها توانایی افزایش سطح تماس و انتقال حرارت را افزایش می‌دهند. این مبدل‌ها به خصوص برای خنک کردن هوا یا گازها مناسب هستند.
- مبدل حرارتی دستگاه آب‌سرد (Cooling Tower Heat Exchanger): این نوع مبدل حرارتی در سیستم‌های خنک‌کننده مانند برج‌های خنک‌کننده به کار می‌رود. آب گرم از فرآیندها و تجهیزات جاری به برج خنک‌کننده می‌رود و در آنجا توسط هوا خنک می‌شود.
- مبدل حرارتی دو جداره (Double-Pipe Heat Exchanger): در این نوع مبدل حرارتی، دو لوله موازی به یکدیگر قرار دارند. یکی از سیال‌ها در داخل لوله داخلی جریان دارد و دیگری در دور آن در لوله خارجی جریان می‌کند. این مبدل‌ها برای برنامه‌های کوچک و کم فشار مناسب هستند.
هر کدام از این انواع مبدل حرارتی آب خنک ویژگی‌ها و مزایای خاصی دارند و بسته به نیاز مشخصات فنی مورد نظر، انتخاب می‌شوند.
