Пути к энергии и окружающей среде Кредиты на экономию воды для испарительных градирен

Испарительные градирни играют важную роль в «зеленых» зданиях, значительно снижая потребление энергии, когда они дополняют или заменяют традиционные системы кондиционирования воздуха, тем самым снижая выбросы углекислого газа и эксплуатационные расходы. Хотя испарительное охлаждение отлично экономит энергию, оно потребляет некоторое количество воды, но выгоды от экономии энергии перевешивают потребление воды, которая в некоторых местах является дефицитным ресурсом.

ПРОЧИТАЙТЕ БОЛЬШЕ О

• Градирни

• Зеленое здание

• ЛИД

Поэтому сохранение воды является приоритетом при проектировании и эксплуатации оборудования с водяным охлаждением и играет важную роль в сертификации USGBC «Лидерство в энергетическом и экологическом проектировании» (LEED) и других программах устойчивого развития. LEED присваивает кредитные баллы за сокращение потребления воды.

Варианты LEED по снижению потребления питьевой воды в градирнях можно разделить на две стратегии:

Получите больше пользы от питьевой воды. Первая стратегия направлена ​​на максимальное использование и ценность каждого галлона питьевой воды, используемой при испарительном охлаждении, путем оптимизации циклов концентрации (COC) градирни. Успех этой стратегии, а также простота или сложность ее реализации во многом зависят от качества доступной питьевой воды.

Замена непитьевой воды. Вторая рекомендованная LEED стратегия, которую можно объединить с первой, заключается в замене некоторой части общего потребляемого количества воды непитьевой водой, такой как конденсат системы отопления, вентиляции и кондиционирования или дождевая вода. Аналогично использованию солнечной энергии и ветра в качестве источников «альтернативной энергии» для замены или дополнения потребления ископаемого топлива, использование непитьевой воды действует как источник «альтернативной воды», заменяющий потенциально дефицитную питьевую воду. Очевидно, что жизнеспособность этого подхода зависит от типов доступных источников непитьевой воды.

Для некоторых из этих путей достижения желаемого сокращения использования питьевой воды сопряжено с некоторыми потенциальными побочными эффектами и новыми проблемами, которые необходимо оценить и решить. Например, повысить COC сложнее, если местная вода имеет высокую жесткость. Другим примером является конденсат систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и дождевая вода, которые часто являются отличным естественным мягким вариантом непитьевой воды. Следует отметить, что это создает потенциальные проблемы, связанные с наличием в воздухе твердых частиц, которые способствуют биологическому росту и вызывают коррозию охлаждающего оборудования.

Чтобы понять принцип COC, мы должны сделать шаг назад и понять причины потери воды в градирне.

Испарение. Водяной пар является основным побочным продуктом испарительного охлаждения, и по оценкам Агентства по охране окружающей среды (EPA), на каждую тонну-час охлаждения испаряется около 1,8 галлона воды. По данным Агентства по охране окружающей среды, «испарение является основной функцией градирни и методом отвода тепла из системы градирни. Количество испарения обычно не зависит от эффективности использования воды, поскольку оно отвечает за охлаждающий эффект».

Источник: Агентство по охране окружающей среды: Руководство по управлению водосбережением – Механические системы, ноябрь 2017 г.

Дрейф, утечки и переливы.Хотя испарение считается необходимой и приемлемой причиной потери воды, другие способы потери воды необходимо тщательно контролировать.

Дрейф – это небольшое количество воды в виде тумана или капель воды, которое выдувается из градирни с незначительным или вообще без полезного охлаждающего эффекта. Производители оборудования решают эту проблему, включая каплеуловители, которые контролируют потери от дрейфа в пределах 0,05–0,2 % расхода воды через градирню. При номинальной нагрузке 500 тонн и расходе 1500 галлонов в минуту потери на снос могут составлять до 3 галлонов в минуту, что типично для установок с перекрестным потоком и составляет около 1% от общего потребления воды.

Утечки или переливы не должны регулярно возникать в правильно эксплуатируемой и обслуживаемой градирне. Сигнализаторы перелива должны быть установлены на сливе перелива, как это обычно требуется в соответствии с сантехническими и строительными нормами, чтобы быстро устранить любые проблемы с утечкой или переливом.