Kapalı devirli sistem, suyun kapalı bir döngü içerisinde kayda değer bir buharlaşma, atmosfere suyun kaçışı ya da suyun kimyasında bir değişme olmaksızın dolaştığı bir sistemdir. Bu tür sistemler genellikle yüksek kimyasal şartlandırma seviyeleri gerektirir ve su kayıpları ihmal edilebildiği için bu seviyeler ekonomiktir. Sistemin en iyi şekilde çalışabilmesi için yüksek kaliteli besi suyu kullanılmalıdır. Bu tür sistemler genellikle kritik soğutma uygulamaları için kullanılır. Yani ufak bir depozitin sistemde büyük sorunlar yarabileceği durumlar için.
Isı, kapalı soğutma suyu döngüsüne (Şekil 5) bir ısı değiştirici yardımıyla transfer edilir ve kapalı sistem döngüsünden ikinci bir soğutma suyu devrine doğru, diğer bir ısı transferi sayesinde geçer. İkinci döngü evaporatif yani açık devirli bir soğutma sistemi yada havayla soğutmalı bir sistem olabilir.
Kapalı sistemlerde suyun hızı genelde 3-5 ft/s (0.9-1.5 m/s) arasındadır. Sıcaklık artışı ise ortalama 10-15 °F (6-9 °C) civarındadır, fakat bazı sistemler bu aralıkları geçebilirler. Genellikle kapalı sistemler çok az besi suyu kullanırlar yada hiç kullanmazlar. Besi suyu kullanımı ise pompalardaki su sızıntıları, filtrelerden atılan yıkama suları, tanklarda suyun taşması ve sistem kaçaklarında yüzeysel buharlaşmalar sonucu oluşan su kayıplarını gidermek içindir.
Kapalı sistemler çoğunlukla yüksek galvanik korozyona neden olan farklı meraller içerirler. Çözünmüş oksijen etkisi genelde bu tür sistemlerde pek görünmez, çünkü oksijen kaynağı olan besi suyu eklemesi bu sistemlerde genelde çok azdır ya da hiç yoktur. Yine de sızıntılardan kaybolan suyun yüzünden gerekli besi suyu sisteme oksijen girmesine neden olur ve sistemdeki oksijen de ciddi korozyon sorunlarına neden olabilir. Oksijen, sıcaklığın yüksek olduğu noktalarda ya da ısı transferlerinin fazla olduğu noktalarda ciddi anlamda noktasal korozyona neden olabilir.
Kapalı sistemlerde ihmal edilebilecek derecede az besi suyu kullanıldığı için, sistemi hiç korozyon içermeyen bir durumda tutabilmek mümkündür. Bunu başarabilmek için ise bazı kromatlar, nitrit/nitrat bazlı inhibitörler, molibdat bazlı kimyasallar ya da yüksek konsantrasyonlarda çözünebilen yağ tipli şartlandırmalar uygulanabilir.
Teorik olarak, kapalı sistemlerde kireç oluşumu ufak bir problem olarak görülür çünkü suyun konsantrasyonu buharlaşma olmadığı için pek değişmez. Hatta sıkı kapalı bir sistemde, hiçbir kireç oluşumuyla bile karşılaşılmayabilir.
Yüksek besi suyu ekleme hızlarında kireç oluşumu sisteme eklenen her birim yeni besi suyu için zamanla artar ve ciddi sorunlara yol açabilir. Bu duruma ek olarak, akış hızının yavaş olduğu noktalarda sulu çamur, pas ve askıda katı maddelerin birikmesi ve bunların ısı transferinin olduğu yüzeylerde pişip katı ve sert depozitler oluşturması gözlenebilir. Bu yüzden besi suyu hızının yüksek olduğu kapalı devreli sistemlerde şartlandırma programları gereklidir.
Genellikle kapalı sistemleri beslemek için, sistemin karekteristik özellikleri de göz önünde bulundurularak, yumuşak su ya da kondensat kullanılır.
Kapalı sistemlerde suyun sirkülasyonu atmosfere açık olmadığı için, havadan gelebilecek toz ve kum tanecikleri sistemde tortu oluşumuna sebep olamaz. Fakat tortu oluşumu mikrobiyolojik kütlelerden dolayı gerçekleşebilir. Mikrobiyolojik kütlelerin oluşumunda, özellikle de besi suyu hızının yüksek olması durumu ve proses sızıntılarının bakteri çoğaltmasını desteklemesi durumu göz önünde bulundurulmalıdır. Bu kirlenmeler biyolojik kontrol maddeleri ile kontrol edilebilir.
Unutmamak gerekir ki; eğer besi suyu hızı yüksekse, kapalı su sistemi rutin bir bakımla yüksek basınç ve hızdaki suyla temizlenmelidir. Böylece sistemde birikmiş kalıntılar sistemden uzaklaştırılmış olur.
SOĞUTMA SUYU SİSTEMİ PROBLEMLERİ VE ŞARTLANDIRMA
Soğutma sistemlerinde karşılaşılan başlıca su problemleri; korozyon, kireç ve tortu oluşumudur.
Korozyon: Suyun ve metallerin karekteristik özellikleri kaynaklı, karşılıklı etkileşimler sonucu oluşur. Korozyon erken metal bozukluklarına yol açar, korozyon sonucu oluşan depozitler ise ısı transferi ve suyun akış hızını azaltır.
Kireç: Yüksek sıcaklıklarda sudaki çözünürlüğü azalmış olan bileşiklerin çökelmesi sonucu oluşur.
Tortu: Askıdaki katı maddelerin, korozyon sonucu oluşmuş depozitler ve mikrobiyolojik kütlelerin büyümesiyle oluşur ve sistemde kireç oluşumunun getirdiği sonuçları doğurur, ayrıca ciddi korozyon vakalarına neden olabilir.
Soğutma suyu şartlandırması bütün soğutma sistemlerinde olduğu gibi temel prensipleri takip eder. Bu temel prensiplerde ilk adım; tortu, kir, korozyon ya da bunların kombinasyonuna neden olan kaynağı araştırmaktır. Sonraki adım ise sistemde proses ve suyu derinlemesine anlamaktır. Bu sayede sistem dizaynı, işletmenin özellikleri, suyun kimyası ve nasıl daha güvenilir ve ekonomik bir şartlandırma programı kurulacağı daha iyi anlaşılır.