Kako funkcionira suhi hladnjak u elektrani?
Kako funkcionira suhi hladnjak u elektrani?
Budući da se toliko topline mora evakuirati da bi se kondenzirala para koja se koristi za pogon turbinskih generatora, rashladni sistemi su često najveći potrošač vode u elektranama. Ranije su rijeke, jezera i drugi izvori vode obezbjeđivali ovo hlađenje, ali u posljednje vrijeme sve je više elektrana koje usvajaju suho hlađenje, tehniku hlađenja koja koristi malo ili nimalo vode. Suhi rashladni sistemi su skuplji za instalaciju i troše više energije za rad. Ove varijable utiču na efikasnost elektrana u celini, dok sistemi za suvo hlađenje troše 95 posto manje vode od mokrih rashladnih sistema.
Brojne različite vrste elektrana kuhaju vodu kako bi stvorile paru, koja se zatim propušta kroz turbinu kako bi se stvorila električna energija. Ovakav sistem koriste nuklearne elektrane, elektrane na ugalj i biomasu, neka postrojenja na prirodni gas, pa čak i neka solarna postrojenja. U ovim objektima para se mora ohladiti da bi se ponovo kondenzovala u tečnost, koja se zatim šalje u kotao ili generator pare.
U Sjedinjenim Državama, većina postrojenja za proizvodnju pare koristi vodu za hlađenje i kondenzaciju pare. Većina vode koja se povlači za proizvodnju električne energije u SAD-u koristi se za hlađenje, što čini oko 40 posto ukupne zahvaćene vode.
Recirkulacijski rashladni sistemi koji recirkulaciju vode za hlađenje koriste više od 61 posto termoelektričnih proizvodnih kapaciteta u SAD-u. Kako bi se voda mogla više puta koristiti, ovi sistemi drže vodu u cjevovodu zatvorene petlje. 36 posto termoelektričnih proizvodnih kapaciteta u Sjedinjenim Državama dolazi iz postrojenja koja koriste jednokratne sisteme hlađenja. Ovi sistemi povlače značajnu količinu vode iz okolnih izvora vode kako bi ohladili kondenzator, a zatim puštaju topliju vodu natrag u izvorni izvor.
3 posto termoelektričnih proizvodnih kapaciteta u Sjedinjenim Državama dolazi od suhog i hibridnog hlađenja, od kojih je većina u funkciji od 2000. Para se hladi i kondenzira korištenjem okolnog zraka u sustavima za suho hlađenje.
Direktni i indirektni sistemi su dvije kategorije u koje spadaju ovi sistemi. U sistemima direktnog suvog hlađenja, okolni vazduh se koristi za kondenzaciju pare, tako da se ne koristi voda. U tipičnim kondenzatorima sa vodenim hlađenjem, para se kondenzuje u indirektnim suvim sistemima za hlađenje, ali se rashladna voda zadržava u zatvorenom sistemu. Kao rezultat toga, koristi se relativno malo vode i ne gubi se voda isparavanjem.
Hibridni sistemi za hlađenje kombinuju suvo i mokro hlađenje i imaju mogućnost kondenzacije pare koristeći vodu i vazduh. Često su ovi sistemi napravljeni da funkcionišu kao sistemi za suvo hlađenje u hladnijim mesecima i kao sistemi za mokro hlađenje u toplijim mesecima kada suvi sistemi rade manje efikasno.
Kombinovani ciklus prirodnog gasa (NGCC), koji čini više od 83 posto operativnog suvog i hibridnog kapaciteta hlađenja, je najrasprostranjenija proizvodna tehnologija. Zbog činjenice da postrojenja sa kombinovanim ciklusom prirodnog gasa zahtevaju znatno manje hlađenja po megavat-satu od elektrana na ugalj ili nuklearne elektrane, sistemi suvog hlađenja su obično isplativiji.
Izvodljiva alternativa za koncentrisane solarne sisteme je suvo hlađenje. Mnogi novi koncentrirani solarni sistemi sada koriste suho hlađenje, uključujući elektrane Ivanpah i Genesis Solar u Kaliforniji i Crescent Dunes Solar u Nevadi. To je zato što se ovi sistemi nalaze u regijama poput jugozapada Sjedinjenih Država, gdje su solarni resursi relativno visoki, a vodni resursi relativno niski.
