新技術(shù)將冷卻塔用水量減少80％
作者：湖北武漢辦事處 時間：2021-05-20 10:02 閱讀：
因為我在冷卻塔行業(yè)工作了30多年，每次我在涼爽的日子里飛行或開車進城，我都在尋找是否有水量的痕跡。這些是從武漢到荊門市的城市景觀冷卻塔上看到的羽流云。它們已經(jīng)存在了幾十年，每年都在為我們尋求為辦公室，工廠，數(shù)據(jù)中心甚至發(fā)電廠提供冷卻的每年浪費數(shù)百萬立方的水提醒。
現(xiàn)在飛揚實業(yè)集團開發(fā)出一種技術(shù)，可以將羽流的減少轉(zhuǎn)化為一個積極的信號，與全蒸發(fā)排熱系統(tǒng)相比，我們實際上節(jié)省了驚人的25％到80％的用水量。這項新技術(shù)與國家可再生能源實驗室和電力研究所合作，正在實際應(yīng)用中進行測試。
水電混合冷卻塔技術(shù)
就像在炎熱的天氣里消散汗水一樣，開放式冷卻塔可以降低冷卻器，工業(yè)流程，數(shù)據(jù)中心和其他高溫實踐中加熱的水溫。通過“濕”過程，將溫水噴灑在冷卻塔中的填充物上以增加接觸面積，并通過蒸發(fā)除去熱量。
需要持續(xù)供水來取代冷卻塔蒸發(fā)的水，但在許多地區(qū)，持續(xù)的干旱和對這一重要資源的競爭加劇限制了水的供應(yīng)。另外，一些水連續(xù)從系統(tǒng)中排出，以減少水分蒸發(fā)時不溶解的固體的累積。這會產(chǎn)生大量廢水流，通常含有許多額外的水處理化學(xué)品。
我們正在測試一種非常有前景的新方法：水電混合冷卻系統(tǒng)。與傳統(tǒng)冷卻塔配合使用，混合冷卻系統(tǒng)不僅可以降低對環(huán)境的影響，還可以降低運營成本并提高關(guān)鍵運營的彈性。
該系統(tǒng)使用熱虹吸工藝提供“干燥”冷卻，其中制冷劑自然循環(huán)，無需泵或壓縮機。智能的網(wǎng)絡(luò)連接控制裝置協(xié)調(diào)濕式和干式系統(tǒng)組件的操作，并在所有天氣和熱負荷條件下進行調(diào)整以獲得最佳效率，在熱時使用“濕”冷卻，在不熱時使用“干”冷卻。
混合冷卻系統(tǒng)不僅可以降低對環(huán)境的影響，還可以降低運營成本并提高關(guān)鍵運營的彈性。
最重要的是，由于與樓宇自動化系統(tǒng)的連接，建筑物業(yè)主可以最大限度地提高效率并獲得詳細的運營信息，從而更好地了解趨勢并幫助預(yù)測成本。
當(dāng)然有一些限制。如果外面太熱或者過程溫度不夠熱，那么在這些時間內(nèi)使用干式冷卻效率很低。
智能建筑自動做出決策。除響應(yīng)不斷變化的天氣和系統(tǒng)負載條件外，控制器還根據(jù)水 - 能源成本當(dāng)量比（WECER）調(diào)整干濕單元的風(fēng)扇速度 - 最佳系統(tǒng)的水成本與電力成本之比經(jīng)濟節(jié)約。
巨大的市場潛力
目前在中國湖北省等水價較高的城市，或武漢市和荊門市等水資源短缺的城市，情況良好。無論是作為現(xiàn)有系統(tǒng)的附加裝置還是專為新建筑設(shè)計，熱虹吸式混合冷卻都可以顯著減少用水量，同時在最炎熱的夏季保持最高能量性能。
潛力巨大，特別是在以下方面：
數(shù)據(jù)中心
根據(jù)2016年研究和市場報告，全球數(shù)據(jù)中心建設(shè)市場的復(fù)合年增長率預(yù)計將從2016年至2020年增長12.5％。這些中心內(nèi)的服務(wù)器和其他電子組件在升高的溫度下運行，這需要增加冷卻能力和24/7可靠性。
發(fā)電廠
根據(jù)中國能源信息部門的數(shù)據(jù)，依賴水生產(chǎn)能源的水電站和熱電廠共占世界電力生產(chǎn)的98％。根據(jù)國際自然氣候變化應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所的數(shù)據(jù)，2040年至2069年間，由于氣候變化導(dǎo)致的水溫變化和缺乏淡水可導(dǎo)致全球三分之二以上發(fā)電廠的發(fā)電量減少。更有效的冷卻可能會提高電力可用性和可靠性。
復(fù)雜的工業(yè)/制造工廠
盡管中國制造業(yè)的用水量正在下降，但每天仍有近160億加侖的用水量。
中央冷水機組
通常處理較小的全年基本負荷的大型大學(xué)，醫(yī)院和辦公樓群非常適合熱虹吸冷卻器應(yīng)用。例如，每年僅500噸的基本負荷可能需要600萬至900萬加侖的冷卻塔補給水。
雖然一直致力于減少與這些工廠相關(guān)的能源，但水，廢水和化學(xué)處理成本的快速上升占工廠總公用事業(yè)支出的20％至40％。
在國際區(qū)域能源協(xié)會第27屆年度校園能源會議上發(fā)表的2014年研究報告（PDF）顯示，將熱虹吸冷卻系統(tǒng)安裝到500噸基礎(chǔ)負荷的中央工廠，使該設(shè)施每年可減少100萬至600萬的用水量加侖同時將其年度公用事業(yè)總支出減少5,000美元至50,000美元。 Thermosyphon系統(tǒng)的模塊化設(shè)計可以并行添加多個單元，以滿足各種節(jié)水要求。
為什么現(xiàn)在就要行動？
采取行動的緊迫性越來越大。企業(yè)擔(dān)心他們易受水限制，以及隨之而來的運營，生產(chǎn)力和經(jīng)濟風(fēng)險（PDF）。最近引入的聯(lián)邦立法將指示美國能源部將水的考慮因素納入其能源研究，開發(fā)和示范項目以及項目中，以提高對提供可靠能源供應(yīng)所需的水的理解。
水是寶貴的資源。通過BlueStream混合冷卻技術(shù)，我們真正有潛力通過減少對環(huán)境的影響和為更重要的用途釋放水來產(chǎn)生巨大的差異。