از جمله مهمترین مزایای این مبدل های گرمایی مرسوم می توان به دو مورد زیر اشاره کرد :

-دمای آب در آنها می تواند به دمایی پایین تر از دمای هوای موجود در برج خنک برسد،به عبارتی دیگر دمای آب می تواند به دمای حباب تر برسد.

-بهینه ترین و کوچکترین مبدل گرمایی برای این مقدار بار سرمایشی محسوب می شوند .

بزرگترین عیب این مبدل های گرمایی هزینه ی بالا برای جلوگیری از رسوب آب در لوله های این برج ها و همچنین جلوگیری از ورود میکرو ارگانیسم ها به داخل لوله ها می باشد، که عدم توجه به این موضوع باعث گرفتگی لوله ها و عدم توانایی سیستم در پایین آوردن دمای آب چگالنده در سیستم نیروگاه شده و بازده کلی نیروگاه را پایین می آورد.

چگالنده یا کندانسور قسمتی از نیروگاه می باشد که بخار خروجی توربین را دریافت کرده و با استفاده از آب برگشتی از برج خنک کن آن را به حالت مایع اشباع برگردانده و راهی Feed Water Pumpو سپس بویلر می کند. البته ذکر این نکته نیز قابل اهمیت است که بخشی از آب خروجی از کندانسور از طریق CW Pumpبه برج خنک کن برگشته و بقیه توسط Extraction PumpبهFeed Water Pumpو سپس بویلر فرستاده می شود.برای انجام بهتر عمل کندانس در داخل کندانسور از تجهیزی به نام اجکتور هوا استفاده می شود که وظیفه ی ایجاد خلا در داخل کندانسور را دارد تا بازده سیستم بالا رود .

نکته : همانطور که از نمودار سیکل رانکین در ترمودینامیک 2 به خاطر دارید هر چه اختلاف فشار بین ورودی توربین و خروجی آن بیشتر باشد بازده نیروگاه بالاتر می باشد .اما این کار در عمل دارای محدودیت های نیز می باشد.

برج های خنک کن بر دو نوع جریان اجباری و جریان طبیعی ساخته می شوند که در برج های خنک کن با جریان اجباری از فن هایی برای مکش هوا به داخل برج خنک کن استفاده می شود، اما در برج های خنک کن با جریان طبیعی از این فن ها استفاده نمی شود و شکل هندسی این برج ها که تقریبا هذلولی گون با مقطع بیضی بوده و به برج ها هلر (HELLER) معروفند، این کار را انجام می دهند.

همچنین برج های خنک کن را می توان از نظر تر (Wet) یا خشک(Dry) دسته بندی کرد : در نوع  تر آب برگشتی از کندانسور توسط لوله هایی به بالای برج منتقل شده و توسط نازل هایی به سمت پایین پاشیده می شوند که هنگاه سقوط قطرات آب صفحاتی تعبیه شده تا این قطرات بر روی صفحات سرازیر شوند و در اثر تماس با هوای محیط دمایشان کاهش یابد، اما در نوع خشک آب درداخل لوله هایی در دور برج جریان دارد و تماسی مستقیم بین جریان آب و هوا وجود ندارد.

در حالت تر آب سرازیر شده توسط استخرهایی جمع آوری می شود و همچنین مقداری آب جبرانی از جهت جبران آب تبخیر شده به استخرها افزوده می شود و پس از تصفیه ی آب ، آب دوباره به کندانسور فرستاده می شود .

معادلات حاکم

معادله پیوستگی :

معادله ی انرژی:

مقدار آب تبخیری معمولا در مقایسه با آب ورودی به برج خنک کن قابل صرف نظر کردن است .

شرایط برج خنک کن معمولا به شکلی است که هوای خروجی در حالت اشباع قرار می گیرد.

هدف استفاده از برج خنک کن پایین آوردن دمای آب ورودی به برج خنک به پایین ترین مقدار خود می باشد. که این مقدار دمای حباب خشک جریان هوای ورودی به برج خنک کن می باشد. اما برای رسیدن به این میزان به برج بسیار مرتفع نیاز مند است ( ارتفاع معمول برج تقریبا 100 الی 150 متر و قطر قاعده ی60 متر می باشد ) که صرفه ی اقتصادی ندارد، پس دمای مورد نظر را در حدود 5 الی 8 درجه بیشتر از دمای حباب تر در نظر می گیرند .  

برج های خنک کن بر اساس مقدار حرارتی که باید در واحد زمان از دبی آب ورودی جذب کنند طراحی می شوند. به ازای شرایط هوای ورودی به برج خنک کن می توان دمای حباب تر و در نتیجه محدوده ی دمای آب خروجی از برج خنک کن را محاسبه کرد.

با توجه به دبی آب ورودی به برج خنک کن و مقدار حرارت دریافت شده در برج خنک کن می توان دمای آب ورودی را نیز محاسبه کرد.

با فرض اینکه دمای هوای خروجی برابر دمای آب ورودی بوده و در حالت اشباع خواهد بود می توان حداقل دبی هوای مورد نیاز برج خنک کن را محاسبه نمود.

این حالت نیز به برج های مرتفع نیاز دارد که برای حل این مشکل می توان دبی هوای ورودی را 20 الی 40 درصد بیشتر از حداقل دبی هوا، در نظر گرفت.