اکثر سیستم های تهویه مطبوع و فرایندهای صنعتی، گرما تولید میکنند که این گرما باید به طریقی از سیستم یا فرایند حذف و دفع گردد. بدین منظور از آب به عنوان محیط انتقال حرارت استفاده می شود تا گرما را از کندانسورهای مبرد یا مبدل های حرارتی فرایند صنعتی گرفته و به خارج دفع کند. بدین منظور از برج خنک کننده برای دفع گرما استفاده می شود.
ﺑﺮج ﺧﻨﮏ ﮐﻨﻨﺪه (cooling tower) ﻣﺎﺷﯿﻨﯽ  اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﻘﺪاری ﮔﺮﻣﺎ را از ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺑﻪ ﻧﺎﺣﯿﻪ ای دﯾﮕﺮ اﻧﺘﻘﺎل ﻣﯽ دهد. (ﯾﺎ ﺑﻪ ﻋﺒﺎرﺗﯽ دﯾﮕﺮ ﺣﺬف ﮔﺮﻣﺎی ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪﻩ ﺗﻮﺳﻂ ﻟﻮازم ﻓﺸﺎری "ﯾﺎ" به طور کلی این برج ها وظیفه خنک کردن آب در گردش کندانسور را به عهده دارد).
کار اصلی برج خنک کننده گرفتن حرارت اضافی از دستگاه ها و انتقال آن به محیط اطراف است و دقت عمل در چگونگی انجام این فرایند بیانگر کیفیت دستگاه برج خنک کن خواهد بود. این دستگاه Cooling Tower گفته می شود و یکی از اساسی ترین اجزای تاسیسات مکانیکی یک واحد صنعتی است.
از این برج ها در سیستم خنک‌کاری واحدهای پالایشگاهی، نیروگاه‌های حرارتی و تهویه مطبوع ساختمان استفاده می‌شود. دسته‌بندی برج‌های خنک‌ کننده بر اساس نوع تماس هوا با آب صورت می‌گیرد؛ متداول‌ترین گونه‌های این برج ها  بر اساس مکانیزم‌های جابه‌جایی طبیعی و جابه‌جایی اجباری تقسیم‌ بندی می‌شوند. 
از نظر ابعاد و اندازه، هر برج در مدل‌های کوچک پشت‌بامی برای ساختمان‌های مسکونی تا سازه‌هایی غول‌پیکر و هذلولی شکل مانند برج‌های خنک‌کن نیروگاه‌ها که ارتفاع‌شان در حدود دویست متر و قطرشان در حدود یک‌صد متر می‌رسد، وجود دارند. در بیش‌تر موارد از برج‌های خنک‌کننده هذلولی شکل در نیروگاه‌های هسته‌ای استفاده می‌شود؛ هرچند که در برخی از واحدهای شیمیایی بزرگ و سایر واحدهای صنعتی نیز از آن‌ها استفاده می‌شود. در مقابل این برج‌های خنک‌کننده عظیم‌الجثه که در صنایع خاصی به کار گرفته می‌شوند، اکثریت قریب به اتفاق برج‌های خنک‌کننده تجهیزات کوچک هستند که در کنار واحدهای مختلف صنعتی یا مسکونی برای تهویه هوا به کار می‌رود. 
برج‌های خنک‌کننده سیستم توزیع و پخش آبگرم دارند که آب را به صورت یکنواخت روی شبکه مشبک نزدیک به هم می‌پاشد. این شبکه‌ها آکنه یا پرکننده نامیده می‌شود. آکنه‌ها آب سرازیر شده از بالای برج را با هوایی که از میان آن حرکت می‌کند کاملاً مخلوط کرده به‌طوری‌که آب به صورت یک قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود می‌ریزد. هرچند در این برج‌ها مقداری انتقال حرارت محسوس از آب به هوا وجود دارد ولی تقریباً اثر خنک‌کنندگی تماماً از تبخیر قسمتی از آب اسپری شونده در برج حاصل می‌شود. بخار حاصل از فرایند تبخیر در برج توسط جریان هوایی که یک دمنده ایجاد می‌کند از برج خنک کننده خارج می‌شود. با توجه به این که دما و رطوبت هوای از برج افزایش می‌یابد بدیهی است که میزان تأثیر این برج ها تا حد زیادی به درجه حرارت مرطوب هوای ورودی بستگی دارد و با کاهش آن افزایش می‌یابد. 

ﺑﺮج ﺧﻨﮏ ﮐﻨﻨﺪه (cooling tower) ﻣﺎﺷﯿﻨﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﻘﺪاری ﮔﺮﻣﺎ را از ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺑﻪ ﻧﺎﺣﯿﻪ ای دﯾﮕﺮ اﻧﺘﻘﺎل ﻣﯽ دهد. (ﯾﺎ ﺑﻪ ﻋﺒﺎرﺗﯽ دﯾﮕﺮ ﺣﺬف ﮔﺮﻣﺎی ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪﻩ ﺗﻮﺳﻂ ﻟﻮازم ﻓﺸﺎری "ﯾﺎ" به طور کلی برج خنک کننده وظیفه خنک کردن آب در گردش کندانسور را به عهده دارد).

کار اصلی برج خنک کننده گرفتن حرارت اضافی از دستگاه ها و انتقال آن به محیط اطراف است و دقت عمل در چگونگی انجام این فرایند بیانگر کیفیت دستگاه برج خنک کن خواهد بود. این دستگاه Cooling Tower گفته می شود و یکی از اساسی ترین اجزای تاسیسات مکانیکی یک واحد صنعتی است.

بهترین مکان برای هرگونه برج خنک کننده تهویه مطبوعی، بام ساختمان است که دو وضعیت بسیار مهم را برای عملکرد صحیح برج خنک کننده فراهم می کند:
1. ارتفاع عملیاتی سطح آب برج باید بالاتر از پمپ کندانسور (وهرگونه لوله کشی بین مکش پمپ و تشتک تحتانی برج) باشد.
2. برج ها باید فاصله آزاد کافی از دیوارها و دیگر موانع پیرامونی داشته باشند تا از بازچرخانی هوای تخلیه به داخل هوای ورودی جلوگیری کند. در صورت وجود برج های چندتایی، باید چنان تعیین مکان شوند که از ورود هوای تخلیه یک برج به داخل برج خنک کننده مجاور آن جلوگیری شود. یقینا بام ساختمانی که فاقد هرگونه مانع است نمی تواند منجر به بازچرخانی شود به شرطی که حتی حفاظ زیبایی هم نداشته باشد.

فاکتور های عملکرد برج خنک کننده
انتخاب برج خنک کننده بر اساس یک سری پارامترهای عملکردی خاص (از قبیل سرعت جریان آب کندانسور، محدوده انتخابی دما و دمای مرطوب محیط) منجر به ایجاد مشخصه برج خنک کننده می شود. 
1)    دمای مرطوب هوای ورودی (محیط)
2)    سرعت جریان آب کندانسور 
3)    اپروج ( اختلاف دمای آب ورودی کندانسور و دمای مرطوب هوای ورودی برج برحسب فارنهایت )
به محض انتخاب برج و تعیین مشخصه آن، هرگونه تغییر در سه فاکتور فوق باعث تغییر در برج خنک کننده می شود.

کولینگ تاور (برج خنک کننده ) نوع خاصی از مبدل های حرارتی است که شرایط تماس آب و هوا را ایجاد کرده تا دمای آب کاهش یابدو یکی از اساسی ترین اجزای تاسیسات مکانیکی یک واحد صنعتی است.

بطور خلاصه ، هدف این برج ها خنک کردن آبی است که توسط تجهیزات و فرآیندهای صنعتی گرم می شود . به طور کلی کار آن خنک کردن آب می باشند کولینگ تاور بنحوی که گرمای تولید شده توسط کندانسور را به محیط آزاد منتقل می کند. آب گرم شده برای خنک شدن به این دستگاه بازمی گردد . آب در آن به گردش در می آید و از بالای برج به طرف پایین ریخته میشود. این آب در حین سقوط از درون پوشش های داخلی کولینگ تاور با هوا برخورد کرده و گرمای خود را به هوا می دهد.

 

اجزای اصلی کولینگ تاور

 

بدنه و پوسته کولینگ تاور casing – frame : اغلب کولینگ تاور ها در ساختار خود بدنه ای دارند که آنها را محافظت می کند و موتورها ، فن ها و دیگر اجزا را پوشش می دهد.

واسطه های انتقال حرارت Fill: درون هر دستگاه واسطه انتقال حرارت وجود دارد که لاپرکن با آکنه نامیده میشود. وظیفه این قطعات فقط این است که قطرات آب را به ذرات ریز تر تبدیل کنند و سطح انتقال حرارت را افزایش دهند تا انتقال حرارت بین آب و هوای ورودی به سادگی انجام شود. بیشتر از چوب یا پلاستیک ساخته شده اند . آکنه ها باید طوری انتخاب شوند تا هم سطح تماس و هوا برای نسبت های بالای انتقال حرارت و انتقال جرم مناسب باشند و هم مقاومت کمتری در مقابل جریان هوا داشته باشند. آکنه ها باید محکم ، سبک و در برابر خوردگی و خراب شدن مقوام باشند. دو نوع آکنه که در کولینگ تاور استفاده می شود عبارت اند از : ترشحی و فیلمی

پر کننده ترشحی splash packing : در این نوع آکنه ها آب بر اثر برخورد با تیغه ها و پخش به صورت قطره قطره در آمده که در نتیجه ایجاد سطح وسیعی می نماید . از آنجایی که قطرات آب همواره پیوسته بوده و وزن سنگین دارند اینو نوع دسته بندی ممکن است در اثر جریان دائمی از هم گسیخته گردد.

پرکننده فیلمیFilm Packing : در این نوع آکنه ها سطح وسیع از آب در اثر جریان آن در روی تیغه ها بوجود می آید و به طرق گوناگونی می توان چنین سطح وسیعی ایجاد کرد.

حوضچه آب خنک cold water basin : حوضچه آب خنک در پایین برج قرار دارد . آب خنکی که از پخش کننده ها فرود می آید را جمع آوری میکند . حوضچه اغلب یک چاهک برای تخلیه آب خنک دارد . در بیشتر برج ها حوضچه آب خنک در زیر تمام سینی ها قرار دارد.

قطره برگردانها یا حذف کننده ها drift eliminator : آنها قطرات آب موجود در بخار را به تله می اندازند تا وارد اتمسفر نشوند . به این وسیله از خارج شدن قطرات آب به وسیله کشش هوا از برج جلوگیری می کند. تیغه ها معمولا طوری نصب می شوند که با سطح افق زاویه ای در حدود 45 درجه بسازد. جنس این تیغه ها از چوب ، فلز یا پلاستیک ممکن است ساخته شده باشد .

ورودی هوا air inlet : دریچه ای برای ورود هوا به کولینگ تاور وجود دارد. ورودی هوا ممکن است در طرح های متقاطع در اطراف بالا قرار داشته باشد یا مثل طرح های متقابل در کف یا قسمت پایین کولینگ تاور قرار گیرد.

کرکره ها louvers : معمولا با جریان متقاطع دارای کرکره های ورودی هستند که وظیفه آنهاست که جریان هوا را به طور یکنواخت روی سینی ها پخش کند و آب را نگه دارند. بعضی طرح های با جریان متقابل کرکره لازم ندارند.

نازل ها nozzles: آب را به صورت اسپری روی سینی ها می پاشد .در کولینگ تاور توزیع یکنواخت آب روی سینی ها باعث می شود سطوح سینی ها به خوبی خیس شوند. نازل ها می توانند ثابت باشند و طرح های اسپری مربعی یا گرد داشته باشند یا قسمتی از یک جز دوار باشند که در کولینگ تاور متقاطع دیده می شود.

فن هاfans : روی بدنه کولینگ تاور سوار می شود و آبی را که از بالای برج توسط نازل ها روی صفحه پایینی پاشیده می شود خنک می کند. فن جریان محوری سانتریفیوژی در برج خنک کن استفاده می شود. معمولا در برج های با جریان هوای دمیده شده از فن محوری و در کولینگ تاور با جریان هوای مکیده شده از هر دو نوع فن های محوری و سانتریفیوژی استفاده میشود.

فلز مربوط به پوشش موتور باید به پوشش موتور باید به منظور یافتن علامت خوردگی بررسی شود و پیچ هایی که موتور را به اسکلت اصلی متصل می کنند باید از نظر محکم بودن و سفتی مورد بررسی قرار گیرند. هنگام کار کردن فن در کولینگ تاور به صدای آن با دقت گوش کنید تا صدای یاتاقان های فرسوده و برخورد پره های فن به پوشش محافظ را بشنوید.

کولینگ تاور  در شکل و انواع مختلف ساخته و دسته بندی می شود.

فاکتور های عملکرد برج خنک کننده
انتخاب برج خنک کننده بر اساس یک سری پارامترهای عملکردی خاص( از قبیل سرعت جریان آب کندانسور ، محدوده انتخابی دما و دمای مرطوب محیط) منجر به ایجاد مشخصه برج خنک کننده می شود. 
1)    دمای مرطوب هوای ورودی ( محیط )
2)    سرعت جریان آب کندانسور 
3)    اپروج ( اختلاف دمای آب ورودی کندانسور و دمای مرطوب هوای ورودی برج برحسب فارنهایت )
به محض انتخاب برج و تعیین مشخصه آن ، هرگونه تغییر در سه فاکتور فوق باعث تغییر در برج خنک کننده می شود.

معمولا پارامترهای عملکرد برج که در معرض تغییر قرار می گیرند عبارتند از : 
1)    افزایش دمای مرطوب ورودی. غالبا دمای محیط نادرستی برای تنظیم برج انتخاب می شود.
2)    افزایش بار گرمای دفع شده. این موضوع باعث افزایش سرعت جریان آب کندانسور و افزایش محدوده ( افزایش دمای آب کندانسور و دمای مرطوب ورودی) می شود. بنابراین سه رابطه تاثیر عملکردی وجود خواهد داشت.

 

سیستم های آب کندانسور و برج های خنک کننده اصطلاحات خاص خود را دارند که عبارتند از : 
اپروچ : اختلاف دمای آب ورودی کندانسور و دمای مرطوب هوای ورودی برج برحسب فارنهایت.
زیرآب کشی یا خروج تدریجی سیال : آب کندانسور خارج شده از سیستم برای کنترل غلظت ذرات جامد یا هرگونه ناخالصی موجود در آب.
Btu: مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش یا کاهش دمای یک پوند آب به میزان یک درجه فارنهایت.

تعیین مکان و نصب برج

بهترین مکان برای هرگونه برج خنک کننده تهویه مطبوعی، بام ساختمان است که دو وضعیت بسیار مهم را برای عملکرد صحیح آن فراهم می کند:
1.    ارتفاع عملیاتی سطح آب برج باید بالاتر از پمپ کندانسور( وهرگونه لوله کشی بین مکش پمپ و تشتک تحتانی برج) باشد.
2.    برج ها باید فاصله آزاد کافی از دیوارها و دیگر موانع پیرامونی داشته باشند تا از بازچرخانی هوای تخلیه به داخل هوای ورودی جلوگیری کند. در صورت وجود برج های چندتایی، باید چنان تعیین مکان شوند که از ورود هوای تخلیه یک برج به داخل برج خنک کننده مجاور آن جلوگیری شود. یقینا بام ساختمانی که فاقد هرگونه مانع است نمی تواند منجر به بازچرخانی شود به شرطی که حتی حفاظ زیبایی هم نداشته باشد.
مکان و نصب این برج ها باید به گونه ای باشد که از بازچرخانی جریان هوای برج جلوگیری کند، (در صورت نصب زمینی برج)
الزام جریان هوای برج های خنک کننده تهویه مطبوع تقریبا 270 تا 300 ft³m/ton،                     معادل90  تا100 ft³m/gpm  است، بنابراین:
1.    فضای آزاد کافی در اطراف  برای جریان هوای بدون مانع فراهم شود. 
2.    باید فاصله کافی از هر مانعی داشته باشد تا از ورود مجدد هوای تخلیه به برج (یا برج مجاور) جلوگیری کند.
ملاحضات نصب برج در اساس به نوع برج خنک کننده ( یعنی جریان معکوس یا جریان متقابل) بستگی دارد.برج های جریان متقابل دارای ورودی هوا در یک یا دوطرف (برج های تک جریان یا جریان مضاعف) هستند، درحالی که برج های جریان معکوس دارای ورودی هوا در چهار طرف است. بنابراین برای هر دونوع این برج ها، رعایت توصیه های زیر الزامی است:
مجاورت: دیوار های ساختمان، دیوار مشبک یا ستونی ، درختان و غیره در صورتی که برج های خنک کننده به آنها نزدیک باشند می توانند موانعی را برای برج های خنک کننده به وجود آورند. در حالیکه بیشتر سازندگان اطلاعات کافی درباره طراحی برج های خنک کننده خود فراهم می کنند، اغلب فواصل آزاد پیشنهادی به صورت حداقل هستند و همواره نمی توانند عملکرد صحیح برج ها را فراهم کنند.

این برج ها باید در فاصله 30فوتی (90متری)دیوار های ساختمان مجاور باشد. هرچقدر ساختمان بلندتر باشد، موانع بیشتر می شود. بنابراین باید عقب نشینی حداقل تا نصف ارتفاع ساختمان افزایش یابد تا از گردش یا ورود مجدد جریان هوای تخلیه شده جلوگیری شود. این برج ها زیبایی چندانی ندارند. از این رو مهندسین معمار از دیوارهای مشبک(چوبی، بنایی یا فلزی) در اطرف آن ها استفاده می کنند. برای جلوگیری از مسایل اجرایی و عملیاتی برج نسبت به دیوارهای مشبک، باید معیارهای طراحی زیر برای چنین دیوارهایی در نظر گرفته شود:
1.    دیوارهای مشبک حداقل فضای آزاد 50 درصد را در ورودی (های) برج خنک کننده باید فراهم کنند و فضای باز باید بتواند امکان سرعت 600 fpm یا جریان هوای کم سرعت را ازمیان دیوار های مشبک فراهم کند.
2.    قسمت فوقانی دیوارهای مشبک نباید بلندتر از تخلیه هوای این برج باشد.
3.    فاصله آزاد بین دیوارهای مشبک و ورودی(های) هوا را بیشتر از  10 ft (3 m) یا هم عرض در نظر بگیرید. اگر برج های چندتایی یا سلول های چندتایی در محدوده دیوارهای مشبک باشند، باید این فواصل آزاد به میزان حداقل50درصد  افزایش یابند. حفظ فاصله آزاد بین دیوار مشبک و جوانب غیرفعال حداقل به میزان 4 ft برای فراهم کردن مسیر تردد کافی و فضای تعمیر و نگهداری ضروری است.
ارتفاع: هر برج خنک کننده تهویه مطبوع باید چنان نصب شود که سطح آب برج، بالاتر از تمام اجزای سیستم آب کندانسور باشد. در هر نصبی، سطح آب این برج ها باید بالاتر از پمپ کندانسور و تمام لوله های آب کندانسور بین تشتک تحتانی برج و پمپ باشد.
اگر محل نصب برج خنک کننده نزدیک ساختمان است (یعنی نزدیکتر از نصف ارتفاع ساختمان  با 30 ft یعنی 9 m، ارتفاع تخلیه فن باید بالاتر از خط بام ساختمان مجاور یا بالاتر از هرگونه دیوار مشبک معماری باشد. این وضعیت می تواند با موارد زیر همراه باشد:
1.    فراهم کردن کلاهک یا پنلوم روی برج
2.    فراهم کردن سیستم تکیه گاه سازه ای جهت بالابردن برج خنک کننده تا ارتفاع مناسب.
سیستم تکیه گاهی سازه ای از عناصر فولادی پیش ساخته، ستون های لوله ای و غیره تشکیل می شود. با این همه کلاهک تخلیه باید بتواند افت فشار استاتیک را به حداقل برساند و نیازی به موتور فن بزرگتر و در نتیجه مصرف انرژی بیشتر نداشته باشد. کلاهک باید به صورت باریکتر (موسوم به تخلیه شیپوری) باشد تا سرعت تخلیه هوا را کاهش و افت فشار استاتیک ناشی از اصطکاک را متعادل سازد.
جدول زیر فاکتور بازیافت فشار استاتیک کلاهک تخلیه را به طول L (ft)، قطر تخلیه فن D1 (ft) و قطر تخلیه نهایی D2 (ft) نشان می دهد. بهبود کمی برای فاکتور بازیافت فشار استاتیک برای  L/D1 بزرگتر از 7.5:1  یا  D2/D1 بزرگتر از 1.6:1 وجود دارد. مقدار فشار استاتیک بازیافتی بر اساس معادله (3.2) محاسبه می شود:
SP=(V/4005)2 * CRF                                                                                   (3.2)                   
که :
فشار استاتیک بازیافتی بر حسب SP = WG
سرعت تخلیه فن بر حسب V = fpm
فاکتور بازیافت کلاهک تخلیه از جدول CRF = 3.3
        

مقدار بازیافت فشار استاتیک می تواند از افت فشار استاتیک کلاهک کم شود که از جداول سایزبندی کانال و با استفاده از قطر متوسط کلاهک [(D1+D2)+2] ، سرعت متوسط جریان هوای کلاهک و طول کلاهک به دست می آید. کلاهک با طراحی مناسب، باید فشار استاتیک اضافی را برای فن ایجاد نکند، یا میزان بسیار کمی ایجاد کند.
باد غالب : چون برج های جریان معکوس معمولا دارای ورودی هوا در چهارطرف خود است، نسبت به باد غالب  مهم نیست، با این وجود همیشه اقدام به تعیین جهت برج خنک کننده جریان معکوس (مطابق شکل زیر) کنید. باد می تواند عملکرد این برج را با ورودی دوبل را با ایجاد جریان هوای نامتعادل از دو طرف خود تحت تاثیر قراردهد. اگر قرار است برج خنک کننده جریان متقابل با یک ورودی در باد غالب نصب شود، سازنده برج خنک کننده باید در جریان این موضوع قرار بگیرد طوری که تنظیمات صحیح اندازه صورت گیرد. 

  
 

برج های چندتایی یا سلول های برج: همانطور که قبلا گفته شد، نباید بیشتر از چهار سلول برج خنک کننده جریان متقابل، جفت هم باشند. برای برج های جریان معکوس، معمولا فقط دو سلول، جفت هم قرار می گیرند و سازنده برج خنک کننده باید تضمین کند که عملکرد هر سلول تضعیف نشود، چراکه هر سلول یک ورودی خود را از دست می دهد. جهت باد مجددا برای برج های جریان معکوس مهم نیست. با این وجود، برای برج های جریان متقابل، باز چرخانی از یک لبه ی برج خنک کننده به لبه ی برج خنک کننده مجاور به میزان زیادی توسط باد غالب افزایش می یابد.
تکیه گاه غیر سازه ای و شبکه بندی: تکیه گاه غیرسازه ای روی فندانسیون فولادی یا بتونی قرار می گیرد. سیستم تکیه گاهی سازه ای معمولا از اعضای فولادی سازه ای تشکیل می شود تا تکیه گاهی برای برج خنک کننده در نقاط باربر باشد.
شکل زیر طرح پیشنهادی نسبت به باد غالب را برای نصب لبه برج جریان متقابل نشان می دهد.
روی بام ساختمان، دوناژ باید از ستون های سازه ای تشکیل شود به طوری که وزن برج خنک کننده مستقیما به اجزای فوندانسیون ساختمان منتقل شود. هرگز اقدام به نصب مستقیم برج روی سیستم سازه ای بام نکنید. بام ها هرگز برای بارهای برج خنک کننده و بار وزن آن طراحی نمی شوند. حتی اگر سازه بام برای تحمل وزن برج خنک کننده طراحی شود، ارتعاش حاصل از برج خنک کننده ، به سازه ی بام منتقل و مشکلات سرو صدایی جدی ایجاد میکند. ستون ها باید 3 ft تا 4 ft بالای بام امتداد یابند تا فاصله آزادی برای تعمیر و نگهداری بام ایجاد شود. در روی زمین، دوناژ از ستون با پایه های بتونی تشکیل می شود که هرکدام از پاشنه پی و آرماتورگذاری تشکیل شده اند.

تقریبا تمام برج های خنک کننده تهویه مطبوع از نوع مکش مکانیکی با صفحات داخلی آبشاری یا پرده ای هستند. شکل های اصلی برج های خنک کننده ی تهویه مطبوع ، توسط عوامل زیر تحمیل می شود:
1.    جهت هوا در مقابل جهت جریان آب صفحات داخلی برج 
2.    مکان فن های برج     

 

 

چیدمان جریان هوا / آب : در برج های جریان معکوس جهت جریان هوا مخالف جهت جریان آب است. آب به طور عمودی به سمت پایین و هوا به طور عمودی به سمت بالا حرکت می کند.
در برج های جریان متقابل، این دو جریان تحت زاویه 90درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند آب به طور عمودی به سمت پایین و هوا به طور افقی جریان دارد.
مکان فن: برج زمانی از نوع مکش اجباری است که فن های آن هوا را به سمت جلو می دمند. فن ها در ورودی (های) برج و صفحات داخلی تحت فشار مثبت هستند. در برج های مکش القایی، فن (ها) در ورودی (های) برج و صفحات داخلی تحت فشار منفی قرار دارند.
جریان معکوس در برابر جریان متقابل
مزایا و معایب برج های خنک کننده جریان معکوس و جریان متقابل در جدول زیر ارائه شده است. با این وجود ، بیشترین تفاوت های این دو نوع برج چنین است:
چیدمان/ اندازه : برج های جریان معکوس، برای هر ظرفیت مفروضی، از سطح قاعده کوچکتری نسبت به برج های جریان متقابل برخوردار هستند و این موضوع به معنای فضای کمتر برای نصب برج است.

 

 

 

با این وجود، امتیاز اندازه ، زمان نیاز به چندین سلول برج جهت تامین بار خنک کنندگی از بین می رود :
1.    ممکن است برج های کوچک جریان معکوس تنها نیاز به هوای ورودی از یک سمت داشته باشند و چیدمان چند برج به صورت خطی نسبتا ساده است و تعمیر و نگهداری تنها به فاصله  4 ft (120 0 C) از یکدیگر فاصله داشته باشند ، کافی است.
2.    برای برج های جریان معکوس، دو سلول را از 4 سمت به 3 سمت کاهش می دهد. درصورت نیاز به بیش از 2سلول، یک یا دو سلول بعدی باید حداقل فاصله ای به اندازه عرض یک برج از هم داشته باشند، تا هوای ورودی کافی تامین شود.
3.    سلول های چند برج جریان متقابل می توانند پهلو به پهلو به هم متصل شده تا برج به طور مطلوب را شکل دهند با این وجود بهتر است این چیدمان پهلو به پهلو به 3 تا 4 سلول محدود می شود و برای فراهم کردن جریان هوا و فاصله تعمیر و نگهداری به فاصله ای حداقل به اندازه ی عرض یک برج بین هر سری از سلول ها ایجاد شود. در صورت اتصال بیش از 4 سلول به هم جریان هوای مخالفی در سلول (های) میانی ایجاد می شود.

اسب بخار فن/ انرژی: معمولا برج های خنک کننده ی جریان معکوس ار افت فشار استاتیک بیشتری برای جریان هوا نسبت به برج های خنک کننده جریان متقابل برخوردارند که موجب نیاز به اسب بخار بیشتر فن شده و مصرف انرژی فن را بیشتر می کند. این افت زیاد فشار با مصرف انرژی بیشتر به واسطه بلندتر بودن برج ، ارتفاع بیشتر صفحات داخلی و پاشش آب تشتک فوقانی است.
اسب بخار پمپ / انرژی: نازل های تشتک فوقانی برج خنک کننده ی جریان معکوس ، نیازمند فشار آب 5 psi جهت پاشش صحیح آب است و از طرفی، برج های خنک کننده ی جریان معکوس بلند تر هستند. دو موضوع فوق منجر به افزایش هد پمپ، اسب بخار پمپ و مصرف انرژی می شود. در کل، برج های معکوس بهتر هستند زیرا مصرف انرژی فن کمتر ، پمپ کوچکتر با مصرف انرژی کمتر و نگهداری آن آسان تر است. برج جریان معکوس می تواند از وسایل و دستگاه های صرفه جوگر آب استفاده کند. فضای کمتری را برای نصب اشغال کند و با مشکل یخ زدگی روبرو نشود و می تواند اختلاف دمای آب ورودی کندانسور و دمای مرطوب ورودی را به کمتر ازf  5 0 (-15 c) کاهش دهد.

برج خنک کننده مکش مکانیکی
همانطور که گفته شد، تقریبا تمام برج های خنک کننده ی تهویه مطبوع از مکش مکانیکی استفاده می کنند، زیرا اندازه بزرگ و دودکش بلند مورد نیاز برج های مکش طبیعی در طراحی اغلب ساختمان ها تقریبا محال است.
برج های جریان متقابل از مکش اجباری یا القایی استفاده می کنند. برج های جریان معکوس مکش اجباری تک جریان (تک سلول)، از فن های پروانه ای با ظرفیت کم (از 30 تا 250 تن) استفاده می کنند. این فن (ها) به طور عمودی در ورودی هوای برج نصب شده و هوا را به داخل صفحات داخلی می راند تا از سوی مقابل آن از برج خارج شود.
با افزایش بار خنک کنندگی به سطح انتقال حرارتی بیشتری نیاز است و برج جریان متقابلِ جریان مضاعف، با ظرفیت سلولی 1100 تن، متداول است، زیرا استفاده از یک سلول بزرگ، ارزان تر از دو سلول کوچکتر است. در این شکل، جهت راندن جریان هوا استفاده از فن بزرگ برای القای جریان هوای برج به جای چند فن کارآمدتر است. فن مکش القایی در بالای برج نصب است و جریان هوا را از هر انتها از میان صفحات داخلی و داخل پلنیوم مشترک هوای خروجی، القا می کند.
ممکن است برج های جریان معکوس از مکش القایی یا اجباری تا ظرفیت 1300 تن در یک سلول استفاده کنند. فن های سانتریفیوژ و پروانه ای برای مکش اجباری مناسب اند ولی تنها نوع پروانه ای برای مکش القایی استفاده می شود.
در شکل های جریان معکوس مکش اجباری با فن های پروانه ای، فن ها در ته برج نصب می شود که مستلزم طراحی بسیار خاص تشتک تحتانی است زیرا هوا باید از میان تشتک عبور کند. در این برج ها، سیستم جمع آوری آب متشکل از کانال های شیب دار     بالای فن ها، آب را از ته صفحات داخلی به مخزن با تشتک تحتانی محصور مجاور می برد.
برج های جریان معکوس مکش القایی، شکل های بسیار ساده تری دارند. فن در بالای برج نصب است و ورودی های هوا بین قسمت فوقانی تشتک تحتانی و قسمت تحتانی صفحات داخلی در هر چهار طرف قرار می گیرند. همانند برج های جریان متقابل، بزرگترین تک سلول برج که موجود است، 1100 تن است.
معمولا امتیازی برای مکش اجباری نسبت به مکش القایی و یا برعکس وجود ندارد با این وجود، برای استفاده از برج های خنک کننده در فصل زمستان و احتمال مسئله یخ زدگی، برج های مکش اجباری با فن های سانتریفیوژ به هیچ وجه مناسب نیستند. فن های مکش اجباری در جریان هوای سرد ورودی قرار می گیرند. (به جای قرارگرفتن در جریان هوای گرم خروجی) که باعث مستعد شدن آن ها برا یخ زدگی و آسیب های محتمل مکانیکی است. بنابراین، برای آب و هوای سرد، استفاده از برج مکش القایی بهتر است، زیرا هم احمال یخ زدگی کمتر و هم اقدامات لازم برای کنترل یخ زدگی آسان تر است.