Система охлаждения воды глубокого озера Торонто (DLWC) является крупнейшей в мире. Вот как это работает.

За считанные минуты до конца пятой игры финала НБА 2019 года «Торонто Рэпторс» уничтожили прыгуна с высоты 16 футов и вырвались вперед на шесть очков. Почти никто не сидел и не молчал, пока болельщики приветствовали команду перед первым чемпионатом Канады по баскетболу.

Но аншлаговая толпа также представляла собой проблему. Национальная баскетбольная ассоциация требует, чтобы арены охлаждались до температуры от 65 до 72 градусов по Фаренгейту. И, если их не контролировать, 20 144 зрителя на арене, скорее всего, устроят невыносимый беспорядок, который вызовет тревогу в штаб-квартире лиги.

«Люди приносят с собой много тепла», - сказал Кайл Лэмки, технический директор арены. «Охлаждение, вероятно, является одной из самых важных частей нашего здания».

Но в отличие от других спортивных объектов, Scotiabank Arena не контролирует температуру с помощью кондиционеров. В Торонто находится крупнейшая в мире система охлаждения воды в глубоких озерах (DLWC).

Концептуально технология относительно проста. Вместо того, чтобы полагаться на энергоемкие компрессоры и чиллеры для отвода тепла от зданий, DLWC использует для отвода тепла воду из близлежащего озера Онтарио.

Система была запущена в 2004 году и имела всего несколько клиентов в городе, но сейчас она охлаждает более 100 зданий в центре города, от мэрии и больницы общего профиля Торонто до отелей и даже пивоварни.

Enwave, компания, которая владеет и управляет DLWC в Торонто, утверждает, что система уже экономит 90 000 мегаватт-часов потребления электроэнергии ежегодно — примерно достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией город с населением 25 000 человек. Он настолько популярен, что город почти достиг своей мощности и недавно взялся за расширение.

«Это большие инвестиции», — сказал Карлайл Коутиньо, президент Enwave, о предстоящем проекте стоимостью 100 миллионов долларов США. Но он сказал: «Было бы сложно продолжать коммерческий рост без увеличения базовой нагрузки».

Процесс охлаждения Торонто начинается примерно в 3,5 милях к югу от города и на глубине 280 футов под водой, в глубине озера Онтарио, где вода остается прохладной круглый год. Вода сначала подается в город через три массивные трубы, расположенные на расстоянии около полумили друг от друга. В рамках запланированного расширения будет добавлена ​​четвертая труба, что увеличит мощность на 60 процентов.

Как только вода из озера попадает в город, система DLWC работает через ряд водных контуров. Есть петля, по которой движется вода в озере; петля, по которой вода перемещается по центру города; и петли в каждом здании, которое обслуживает система. Вода движется по этим трубам, используя относительно мало энергии.

Традиционные коммерческие системы водяного охлаждения часто включают в себя башни, испаряющие воду для отвода тепла. DLWC позволяет избежать этого испарения, и, по оценкам Enwave, система Торонто экономит примерно 220 миллионов галлонов воды ежегодно.

Еще один способ экономии в системе Торонто — использование в основном пассивных теплообменников, а не энергоемких кондиционеров и охладителей.

Теплообменники передают тепло или прохладу между водяными контурами и расположены там, где эти водяные контуры встречаются — на каждом объекте клиента и там, где водопроводные трубы озера встречаются с городскими трубами. Последний теплообменник использует прохладу воды озера для отвода тепла от зданий в центре города.

DLWC в конечном итоге позволяет зданиям потреблять меньше электроэнергии. Лэмки говорит, что Scotiabank Arena ежегодно потребляет примерно на 3 миллиона киловатт-часов меньше электроэнергии, чем если бы она охлаждалась традиционными методами — сокращение примерно на 70 процентов. Хотя ему иногда приходится задействовать избыточное охлаждение от электрических чиллеров Enwave, он говорит, что это случается редко.

Большую часть времени эту работу выполняет озеро.

Найти подходящие условия для системы DLWC не всегда просто.

Местоположение — первое препятствие на пути реализации этой технологии. Например, большая часть восточного побережья Соединенных Штатов имеет неглубокий наклонный океанский шельф, что затрудняет размещение системы на необходимых глубинах. Также должна быть достаточная потребность в охлаждении, чтобы оправдать систему.