کولینگ تاور

کولینگ تاور

در سیستم آب سرد، کل تهویه مطبوع بر روی پشت بام یا پشت ساختمان نصب می شود. آب را بین 40 تا 45 درجه فارنهایت (4.4 و 7.2 درجه سانتیگراد) خنک می کند. سپس آب سرد شده به سرتاسر ساختمان لوله شده و به هواگیرها متصل می شود. این می تواند یک کولینگ تاور همه کاره باشد که در آن لوله های آب مانند کویل های اواپراتور در یک تهویه مطبوع استاندارد کار می کنند. اگر به خوبی عایق بندی شده باشد، هیچ محدودیتی در فاصله عملی برای طول لوله آب سرد وجود ندارد.

فن آوری کولینگ تاور

در تمام کولینگ تاور که تاکنون توضیح دادیم، از هوا برای دفع گرما از سیم پیچ های کمپرسور استفاده می شود. در برخی از سیستم های بزرگ به جای آن از کولینگ تاور استفاده می شود. کولینگ تاور جریانی از آب سرد ایجاد می کند که از طریق یک مبدل حرارتی می گذرد و کویل های کندانسور داغ را خنک می کند. برج هوا را از طریق جریان آب می دمد و باعث می شود مقداری از آن تبخیر شود و تبخیر جریان آب را خنک می کند. یکی از معایب این نوع سیستم این است که آب باید به طور مرتب اضافه شود تا مایع از دست رفته در اثر تبخیر جبران شود. مقدار واقعی کولینگ تاور که یک سیستم تهویه مطبوع از یک کولینگ تاور دریافت می کند به رطوبت نسبی هوا و فشار هوا بستگی دارد.

به دلیل افزایش هزینه های الکتریکی و نگرانی های زیست محیطی، برخی روش های کولینگ تاور هوای دیگر نیز در حال بررسی هستند. یکی از آنها فن آوری خارج از پیک یا کولینگ تاور یخ است. یک سیستم کولینگ تاور خارج از پیک از یخ منجمد در ساعات عصر برای خنک کردن هوای داخلی در گرم ترین بخش روز استفاده می کند. اگرچه این کولینگ تاور از انرژی استفاده می کند، بزرگترین تخلیه انرژی زمانی است که تقاضای جامعه برای نیرو در کمترین حد خود باشد. انرژی در ساعات غیر اوج مصرف کمتر است و مصرف کمتر در زمان اوج مصرف، تقاضا در شبکه برق را کاهش می دهد.

گزینه دیگر گرمایش زمین گرمایی است. متفاوت است، اما در حدود 6 فوت (1.8 متر) زیر زمین، دمای زمین از 45 تا 75 درجه فارنهایت (7.2 تا 23.8 درجه سانتیگراد) متغیر است. ایده اصلی پشت سرمایش ژئوترمال استفاده از این دمای ثابت به عنوان منبع گرما یا سرما به جای استفاده از الکتریسیته برای تولید گرما یا سرما است. رایج ترین نوع واحد ژئوترمال برای خانه، کولینگ تاور حلقه بسته است. لوله های پلی اتیلن پر از مخلوط مایع در زیر زمین دفن می شوند. در طول زمستان، سیال گرما را از زمین جمع آوری کرده و آن را از طریق سیستم و به داخل ساختمان می برد. در طول تابستان، سیستم برای خنک کردن ساختمان با کشیدن گرما از طریق لوله‌ها به سمت زیر زمین حرکت می‌کند

برای بهره وری واقعی انرژی، کولینگ تاور خورشیدی نیز در حال تولید هستند. ممکن است هنوز مشکلاتی وجود داشته باشد، اما حدود 5 درصد از کل برق مصرفی در ایالات متحده برای تامین برق تهویه مطبوع از یک نوع یا دیگری استفاده می شود، بنابراین بازار بزرگی برای گزینه های تهویه مطبوع سازگار با انرژی وجود دارد.

چه مشکلی در نیروگاه ها وجود دارد؟

آنها پایدار نیستند نیروگاه ها از سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی استفاده می کنند که عرضه آنها محدود است. این سوخت ها باعث ایجاد انواع مشکلات بهداشتی و زیست محیطی می شوند و راه حل بلندمدتی برای نیازهای انرژی نیستند. با سخت ‌تر شدن یافتن این سوخت‌ها، قیمت‌ها افزایش می‌یابد و مشکلات سیاسی مرتبط با دستکاری بازار از منابع داخلی و خارجی افزایش می‌یابد.

آلودگی آب نیروگاه ها از آب برای خنک کردن استفاده می کنند تا یک میلیارد گالن در روز! با تخلیه مجدد این آب به رودخانه، آلودگی حرارتی (حرارتی) رخ می دهد. این توده آب گرم‌ تر می ‌تواند در زمستان حفره ‌هایی بدون یخ ایجاد کند، که می‌تواند بسیاری از گونه ‌ها را در هنگام کاهش یا توقف جریان جذب کند و سپس به دام بیاندازد. در تابستان، آب گرم می‌تواند باعث افزایش اتروفیکاسیون (کمبود اکسیژن) در رودخانه شود و ماهی‌ها و آبزیان را خفه کند. فلزات سنگین و کلر موجود در تخلیه آب خنک کننده نیز بر زندگی رودخانه ها تأثیر منفی می گذارند.

ماهی ها را می کشد رودخانه هادسون مهدکوهی برای بسیاری از گونه های ماهی های اقیانوسی است. میلیون ‌ها تخم ماهی ریز، لارو و ماهی‌های بسیار جوان وجود دارند که اساساً در آب فرو می‌روند و از این رو نسبت به مصرف کولینگ تاور نیروگاه بسیار آسیب‌پذیر هستند. این حیوانات کوچک اغلب با عبور از کولینگ تاور گیاه کشته می شوند. در گونه های خاص، گزارش ها تا 60 درصد مرگ و میر را در ذخایر ماهیان تازه متولد شده در یک سال به دلیل نیروگاه ها ثبت می کنند. ماهی های بالغ نیز با نیروی مکش به دام می افتند و به صفحه های ورودی می چسبانند.

آلودگی هوا نیروگاه ها سوخت های فسیلی می سوزانند. نیروگاه‌های زغال‌سنگ، حتی با مدرن‌ترین فن‌آوری‌هایی که از زغال سنگ کم گوگرد استفاده می‌کنند، تنها منبع مهم باران اسیدی هستند که صدها دریاچه در سراسر نیویورک و نیوانگلند را قادر به حفظ حیات نکرده است. باران اسیدی نیز باعث تغییرات عمیق در اکولوژی جنگل می شود. اکسیدهای نیتروژن از نیروگاه ها با اتومبیل ها به عنوان عوامل اصلی مه دود رقابت می کنند که بر سلامت میلیون ها نفر تأثیر می گذارد. نیروگاه‌ها جیوه، یک سموم عصبی که اکنون در تمام آبراه‌های ما یافت می‌شود، و همچنین میلیون‌ ها تن دی‌اکسید کربن، مهم‌ترین گاز گلخانه‌ای و عامل تغییر آب و هوای جهانی منتشر می‌کنند. این گیاهان همچنین آرسنیک، بریلیم، کادمیوم، کروم و نیکل منتشر می کنند.

تأثیرات بر منابع دیدنی، تاریخی و فرهنگی نیروگاه‌ ها مجموعه‌های صنعتی عظیمی هستند، با ساختمان‌ ها، پشته ‌ها و سایر سازه‌ ها در مقیاسی که اغلب همه چیز را در نزدیکی خود کوتوله می‌کند. به همین دلیل، نیروگاه ‌ها از دور دیده می‌شوند و می‌توانند آسیب‌های جبران ‌ناپذیری به دیدگاه‌هایی که جامعه از ارزش بالایی برخوردار است، وارد کند. خانه‌های اطراف و مکان‌ های تاریخی با اهمیت به دلیل اندازه، کاربری و معماری نامناسب این گیاه بی‌ ارزش هستند. ستون های کولینگ تاور ، در حالی که فقط بخار آب هستند، تأثیر بصری دیگری ایجاد می کنند که بسیاری از جوامع آن را ناراحت کننده می دانند.

نیروگاه‌های جدید چرخه ‌های وابستگی به سوخت‌ های فسیلی و افزایش تقاضای برق را ادامه می‌دهند و مشکل را بدتر و نه بهتر می‌کنند.

هر نیروگاه جدید قدرت بیشتری را در اختیار بازار قرار می دهد. برقی که به طور مصنوعی ارزان است زیرا هزینه های زیست محیطی، بهداشتی و زیرساختی در قیمت سوخت لحاظ نمی شود. جامعه برای همه این هزینه‌ها، که «خارجی‌ها» نامیده می‌ شوند، برگه انتخاب می‌کند. اغلب، این عوارض خارجی شامل درگیری‌های خارج از کشور با کشورهای نفت‌خیز می‌شود و خواهد بود. تا زمانی که انرژی به راحتی از سوخت های فسیلی در دسترس است، جامعه انگیزه های کمی برای حفظ یا یافتن جایگزین های پایدارتر دارد. تامین تقاضای کوتاه مدت با افزایش تولید انرژی فسیلی راه حل بلندمدتی ارائه نمی دهد. صرفه جویی، بهره وری انرژی افزایش می یابد و توسعه منابع انرژی تجدید پذیر تنها راه های واقعی برای شکستن چرخه های مصرف انرژی و تولید ناپایدار ما هستند.

روند فعلی مکان یابی نیروگاه از جوامع یا محیط زیست محافظت نمی کند، هیچ نیروگاه جدیدی توسط هر یک از اعضای جامعه میزبان پذیرفته نمی شود و همیشه مخالفت هایی وجود خواهد داشت. اما توسعه‌ دهندگان و متحدانشان نگرانی‌های مشروع ساکنان محلی را با اتهام نیامبی‌گرایی (نه در حیاط خلوت من) نادیده می‌گیرند، و نگرانی‌های سیاستی در مقیاس بزرگ‌تر را در ارتباط با مکان‌یابی کارخانه مطرح می‌کنند.

اغلب، گیاهان در جوامع فقیر یا جوامع رنگین قرار می گیرند. گیاهان به کولینگ تاور نیاز دارند و رودخانه هادسون به دلیل مجاورت با شهر نیویورک با سهم بسیار نامتناسبی از درخواست های مجوز مواجه است. مکان‌های صنعتی قدیمی ترجیحاً نیروگاه ‌های منسوخ و کثیف همیشه باید مکان انتخابی نسبت به یک میدان سبز باشند مکانی که در شرایط طبیعی خود قرار دارد. جهان نگرانی های جامعه، از جمله مسائل مربوط به محیط زیست و بهداشت، هرگز نباید بدون یک مورد بسیار قانع کننده برای نیاز به قدرت نادیده گرفته شود. قوانین فعلی محل ماده X نیازی به اثبات نیاز ندارند. قوانین مکان یابی نیز طرح ها و برنامه ریزی های توسعه جامعه را نادیده می گیرند و نیازی به بیانیه اثرات زیست محیطی ندارند

اثرات ثانویه از خطوط لوله، خطوط برق، توسعه و استخراج

بسیاری از سایت ‌های رودخانه هادسون که امروزه در حال بررسی مجوز هستند، نمی ‌توانند برق خود را به شهر نیویورک، جایی که بیشتر مورد نیاز است، برسانند. از این رو، به طور گسترده انتظار می رود که در جایی که نیروگاه ها می روند، خطوط برق فشار قوی به زودی دنبال خواهند شد و بدون مخالفت در سراسر چشم انداز با حق قلمروی برجسته حرکت می کنند. خطوط لوله گاز طبیعی و به طور فزاینده ‌ای، تأسیسات بندری باید برای خدمت به نسل جدید توربین ‌های گازی سیکل ترکیبی با سوخت پاک ساخته شوند. و در جایی که هم گاز و هم برق در دسترس باشد، توسعه دنبال می ‌شود و برنامه‌ریزان منطقه‌ای را به نگرانی در مورد کریدورهای توسعه و گسترش جدید سوق می‌دهد. در نهایت، در بررسی تأثیرات چرخه عمر استفاده از سوخت فسیلی، باید اثرات زیست محیطی، بهداشتی و اجتماعی عمیق استخراج سوخت فسیلی، از چاه‌ها گرفته تا خطوط لوله و پالایشگاه‌ها را نیز تصدیق کرد.

انرژی هسته ای راه حل نیست! ثابت شده است که انرژی هسته ای یک فناوری بسیار گران قیمت با نگرانی های جدی بهداشتی و زیست محیطی است. تاسيسات هسته‌اي به طور منظم تشعشعاتي در سطح پايين دارند كه به اعتقاد برخي كارشناسان مشكلات بهداشتي قابل توجهي را ايجاد مي‌كند. ساکنان دره هادسون باید نگران احتمال وقوع حادثه فاجعه بار و فقدان برنامه های تخلیه مناسب برای راکتورهای ایندین پوینت باشند. در نهایت، هیچ راه امنی برای ذخیره سازی زباله های هسته ای وجود ندارد، زیرا می تواند برای هزاران سال خطرناک باقی بماند.

کولینگ تاور چگونه کار می کنند؟

در پردازش پلاستیک، آب فرآیند خنک از پایه برج خنک‌کننده و از طریق یک یا چند مدار کولینگ تاور در قطعات مختلف تجهیزات (مانند ماشین‌های پردازش، قالب‌ها، خشک ‌کن ‌های خشک‌ کننده ، چیلر های خنک‌ کننده با آب و غیره) خارج می‌شود. آب فرآیند گرما را جذب می کند و از تجهیزات دور می کند تا دمای عملیاتی در محدوده مورد نیاز برای پردازش بهینه باقی بماند.

این آب گرم بازگشت باید خنک شود و همانطور که از نامش پیداست، این همان کاری است که یک کولینگ تاور انجام می دهد.

کولینگ تاور تبخیری

قدیمی ترین و ساده ترین کولینگ تاور با استفاده از تبخیر، آب را به طور موثر خنک می کنند. آب برگشتی گرم به بالای کولینگ تاور پمپ می‌شود، سپس جریان می‌یابد یا روی مجموعه ‌ای از حفره‌ها اسپری می‌شود که جریان آب را می‌شکند تا مساحت سطح آن را به حداکثر برساند. مقدار نسبتاً کمی آب در هوا تبخیر می شود و مقدار زیادی گرمای فرآیند را به شکل انرژی گرمای نهان با خود می برد. در نتیجه، آب باقیمانده خنک می‌شود و آزاد می‌ماند تا در پایین برج جریان یابد و برای گردش مجدد آماده شود.

کولینگ تاور حلقه بسته

برای جلوگیری از این مشکلات، پردازنده ‌های پلاستیکی می‌توانند به فناوری‌ های کولینگ تاور روی بیاورند که این کار را با اتلاف کم یا بدون آب انجام می‌دهند. این طرح‌ های کولینگ تاور حلقه بسته هستند زیرا آب خنک‌کننده (یا در برخی موارد، سیال فرآیند مانند کولینگ تاور اتیلن گلیکول) هرگز در معرض محیط اطراف قرار نمی‌گیرد.

کولرهای سیال چیست؟

ساده ترین آنها یک کولینگ تاور مایع پایه است. این کولینگ تاور بازگشت را از طریق یک مبدل حرارتی بزرگ پمپ می‌کنند سیستمی از لوله ‌ها که در پانل‌های پره‌دار قرار دارند و شبیه رادیاتور بزرگ هستند. یک یا چند فن هوا را به سمت بالا و از طریق پانل ها می کشند و گرما را جذب می کنند. در حالی که کولرهای سیال مقداری ظرفیت خنک کنندگی را فراهم می کنند، نمی توانند دمای آب خروجی را به اندازه کولینگ تاور تبخیری پایین تولید کنند. بنابراین، استفاده از آنها ممکن است محدود باشد، مگر اینکه از تجهیزات خنک کننده مکمل، مانند چیلرهای قابل حمل، برای کاهش بیشتر دمای آب فرآیند استفاده شود.