多伦多深湖水冷却系统

基本思想

典型的大型办公楼的冷却系统在其空调空间内安装了冷水分配管道。捆绑在闭环冷冻水电路中的单个风扇线圈单元为特定建筑区域提供空间冷却。As space cooling occurs, a chilled water generator, or “chiller," removes the heat accumulated within the water pumped through the pipe loop. Chilled water flows through the system as needed to match building occupants’ cooling demands. Instead of installing a chiller system to remove accumulated building heat, Toronto’s downtown buildings can install heat exchangers that interface a particular building’s chilled water circuit via Enwave’s Deep Lake Water Cooling system. A heat exchanger installation is cheaper, requires less maintenance, utilizes less space, and, most importantly, does not demand the electricity of a traditional chiller plant.

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安大略湖入口

三条进水口管道深83米(272')，离岸5公里(3英里)。冷水的物理特性也被考虑到设计中。水的密度在4摄氏度(39.2华氏度)时最高，这确保了从湖底抽取的冷却水在系统进水口的全年温度保持一致。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。

岛内过滤装置

由深湖水冷却进水管抽取的湖水在多伦多的岛过滤厂经过过滤和消毒。处理过的湖水本身从来没有使用深湖水冷却系统-只有它的冷却性能是利用热交换器。岛滤厂处理的湖水的4摄氏度(39.2华氏度)的温度将在下一步，即能源转运站略微提高。

能源中转站

能源转运站位于多伦多的约翰街泵站。能源中转站包括大量的热交换器阵列，使来自市中心冷冻水循环的热量在分配给公众之前被排到城市的饮用水供应系统中。因此，从市中心的冷冻水循环系统中移走的热量不会转移到安大略湖，轻微的温度上升对水务消费者来说是微不足道的。

市中心的冷冻水循环

多伦多10英里长的冷冻水圈从安大略湖附近的西姆科街(Simcoe Street)开始，向北穿过金融和医院区(Financial and Hospital district)，到达皇后公园(Queen’s Park)，然后回到起点。市中心的闭环系统由钢铁和高密度聚乙烯(HDPE)管道组成，包含超过600万加仑的水。通过系统的流量峰值超过72,000加仑每分钟(gpm)，平均超过30,000加仑每分钟。

街市回路返回侧的水以13.3摄氏度（56华氏度）到达能源转移站，大约8度（15华氏度）温暖，比寒冷的水首先离开能量转移站。增加表示净热累积并从深湖水冷却系统的客户建筑工地中保留。

在必要时，这座城市的闭环系统还有一个备用系统:两台蒸汽动力离心制冷机和两台传统的电动离心制冷机可以提供额外的1.4万吨备用冷却。这可能是在高温天需要的。在常规情况下，来自循环的热量将单独使用湖水除去，流经市中心循环的热量将绕过四个辅助冷水机。

通过市中心回路循环的水被处理为饮用水标准。将水保持在市中心回路清洁和不含杂质的直接优势 - 热交换器工艺（在每个建筑工地和能源转移站时）在使用更清洁的水时更有效，并且可以节省显着的能量和成本节省实现。用氯消毒，用氯消毒，通过使用有效的微米过滤系统除去悬浮固体。过滤系统可以除去小于0.5微米的颗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独的冷水机组的建筑为多伦多电网释放了61兆瓦的电力。由于为个别空调装置供电所需的电力较少，当地公用事业厂所需的燃料也较少。根据估算，深湖水冷却系统每年可减少约7.9万吨(8.7万吨)的二氧化碳气体排放，相当于多伦多公路上1.6万辆汽车的排放量。

深湖水冷却系统可以减轻峰值电力公用事业速率。例如，在工作周期间的夏季早晨，随着数百个空调系统同时操作，需要较少的电力来冷却市中心的办公空间。深湖水冷却系统客户网站便宜，通过换热器泵送冷却水，而不是通过单独的冷却器植物，特别是在这种高效率的时期。

由于避免了安装这么多独立的冷冻水发电机组，也就消除了对氢氯氟烃(HCFCs)和氯氟烃(CFCs)制冷剂的相应需求。

深湖水冷却系统容量

该系统当前安装的系统具有提供72,000吨的制冷和空中条件约为70个办公楼，或办公空间的370万平方米（4000万平方英尺）。

深湖水冷却系统为零售空间，医院，政府和办公楼，基于活动场所和住宅区的各种客户站点提供冷却。它是一种可再生能源的地区能源系统，无需外部补贴。

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安德鲁·威尔科克斯是Enwave能源公司并且是这个特性的技术贡献者。