多伦多的深湖水冷却系统

的基本思想

一个典型的大型办公大楼的冷却系统在它的空调空间里安装了冷水分配管道。单个的风机盘管连接到闭环冷冻水回路，为特定的建筑区域提供空间冷却。当空间冷却发生时，一个冷冻水发生器，或“冷水机”，将通过管道回路泵送的水中积累的热量去除。冷却水根据需要流经系统，以满足建筑使用者的冷却需求。多伦多市区的建筑可以安装热交换器，通过Enwave的深湖水冷却系统连接特定建筑的冷冻水回路，而不是安装制冷系统来消除建筑内积聚的热量。热交换器的安装更便宜，需要更少的维护，占用更少的空间，而且最重要的是，不需要传统制冷设备的电力。

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从安大略湖取水

三根进水管可深达83米(272英尺)，距海岸5公里(3英里)。冷水的物理性质在设计中被考虑进去了。水在摄氏4度(华氏39.2度)时密度最大，确保从湖底抽取的冷却水在系统的取水口处有一个恒定的全年温度。深湖水冷却系统使用的冷却水首先经过多伦多的标准水处理程序，成为常规饮用水。

港岛滤水厂

由深湖水冷进口管道抽取的湖水在多伦多岛过滤厂进行过滤和消毒。经过处理的湖水本身从未被深湖水冷却系统使用——只有它的冷却性能是通过使用热交换器来调节的。在岛上过滤厂处理的湖水的4摄氏度温度(39.2华氏度)将在下一步，即能源转运站略微升高。

能源转运站

能源枢纽换乘站必须配合多伦多的约翰街泵站。能源传送站包括换热器，使从市中心冷却水回路的热量被拒绝进入向公众发行前市的饮用水供应的大型阵列。因此，从市中心冷却水循环带走的热量不被传送到安大略湖和轻微的温度增加是微不足道的自来水公司的消费者。

市中心的冷冻水循环

多伦多的10英里冷冻水环线从安大略湖附近的西姆科街开始，向北穿过金融区和医院区，到达皇后公园，然后回到起点。市中心的闭环是由钢和高密度聚乙烯(HDPE)管组成，包含超过600万加仑的水。通过该系统的流量峰值为每分钟72,000加仑(每分钟gpm)，平均为每分钟30,000加仑。

市区环线回程的水以13.3摄氏度(56华氏度)的温度返回到能源转运站，大约比第一次离开能源转运站的冷冻水高8摄氏度(15华氏度)。增加的部分代表了深湖水冷却系统的客户建筑工地所积累和保留的净热量。

在必要的时候，这座城市的闭环系统还有一个备用系统:两个蒸汽动力的离心式制冷机和两个传统的电动离心式制冷机可以提供14000吨的备用冷却。这可能是在炎热的日子里需要的。在常规情况下，环线带来的热量将仅用湖水去除，而流经市区环线的热量将绕过四个辅助冷却装置。

穿过市区环线的循环水已达到饮用水标准。保持市区环路的水的清洁和无杂质有直接的优势——当使用清洁的水时，热交换器过程(在每个建筑工地和能源转运站)的效率更高，而且可以实现显著的能源和成本节约。市中心的环线用氯消毒，并使用一个有效的微米过滤系统去除悬浮物。过滤系统可以过滤掉0.5微米的微粒，以满足当地的饮用水标准。

积极的环境影响

平均而言，使用深湖水冷却系统而不是单个制冷机组的建筑物，可以为多伦多电网节省61兆瓦的电力。由于为个别空调装置供电所需的电力较少，因此本地公用事业公司的燃料消耗量也较少。深湖水冷却系统相应减少的二氧化碳(CO2)气体排放量约为每年7.9万吨(8.7万吨美国)，相当于多伦多道路上行驶的1.6万辆汽车。

深湖水冷却系统可以降低高峰电价。例如，在工作日的一个夏季早晨，市中心的办公场所需要的电力较少，因为数百个空调系统同时运行。对于深湖水冷却系统的用户来说，通过热交换器来泵送冷冻水比通过单独的冷水厂来泵送冷冻水要便宜得多，特别是在高实用率的情况下。

因为这么多的独立的冷冻水发生器植物的安装被避免，对于hydrochloroflourocarbons氯氟烃（HCFC）中相应的需求和氯氟烃（氟氯化碳）的制冷剂也被消除。

深湖水冷却系统容量

该系统目前的装机容量为72,000吨制冷设备，并可为70幢市区办公楼提供空调，总占地面积为370万平方米(合4,000万平方米)。(英尺)的办公空间。

水湖深冷却系统提供冷却到客户的网站，包括零售场所，医院，政府和办公楼，基于事件的场所和住宅区的多样化。它是一种可再生能源为基础的区域能源系统，是有利可图的没有外部补贴。

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安德鲁·威尔科克斯(Andrew Wilcox)是该公司的业务开发经理Enwave能源公司并且是该特性的技术贡献者。