כיצד פועל מצנן יבש בתחנת כוח?
כיצד מתפקד מצנן יבש בתחנת כוח?
מכיוון שצריך לפנות כל כך הרבה חום כדי לעבות את הקיטור המשמש להנעת גנרטורים של טורבינות, מערכות קירור הן לרוב הצרכן הגדול ביותר של מים בתחנות כוח. בעבר, נהרות ואגמים, ומקורות מים אחרים סיפקו את הקירור הזה, אבל לאחרונה, יש יותר תחנות כוח שאימצו קירור יבש, טכניקת קירור שמנצלת מעט מים. מערכות קירור יבשות יקרות יותר להתקנה וצורכות יותר אנרגיה להפעלה. משתנים אלו משפיעים על היעילות של תחנות כוח בכללותן, בעוד שמערכות קירור יבשות צורכות 95 אחוז פחות מים ממערכות קירור רטובות.
סוגים רבים של תחנות כוח מרתיחות מים ליצירת קיטור, אשר מועברים לאחר מכן דרך טורבינה ליצירת חשמל. מערכת מסוג זה מופעלת על ידי תחנות כוח גרעיניות, תחנות פחם וביומסה, כמה מפעלי גז טבעי, ואפילו כמה מתקנים סולאריים. במתקנים אלה יש לקרר את הקיטור על מנת להתעבות בחזרה לנוזל, אשר נשלח לאחר מכן לדוד או למחולל הקיטור.
בארצות הברית, רוב המפעלים המייצרים קיטור משתמשים במים לצינון ועיבוי קיטור. רוב המים הנמשכים לייצור חשמל בארה"ב משמשים לקירור, ומהווים כ-40 אחוזים מכלל משיכות המים.
מערכות קירור חוזרות המחזירות מי קירור משמשות יותר מ-61 אחוזים מיכולת הייצור התרמו-אלקטרי בארה"ב. כדי שניתן יהיה להשתמש במים שוב ושוב, מערכות אלו שומרות את המים בצינורות בלולאה סגורה. 36 אחוזים מיכולת הייצור התרמו-אלקטרי בארצות הברית מגיעים ממפעלים המשתמשים במערכות קירור חד פעמיות. מערכות אלו מושכות נפח גדול של מים ממקורות מים מסביב כדי לקרר את המעבה, ואז הן משחררות את המים החמים יותר בחזרה למקור המקורי.
3 אחוזים מיכולת הייצור התרמו-אלקטרי בארצות הברית מקורם בקירור יבש והיבריד, שרובו פועל מאז שנת 2000. הקיטור מקורר ומתעבה באמצעות אוויר הסביבה במערכות קירור יבשות.
מערכות ישירות ועקיפות הן שתי הקטגוריות שאליהן נכנסות מערכות אלו. במערכות קירור יבשות ישיר, נעשה שימוש באוויר הסביבה לעיבוי קיטור, ולכן אין שימוש במים. במעבים טיפוסיים מקוררי מים, קיטור מתעבה במערכות קירור יבשות עקיפות, אך מי הקירור נשמרים במערכת סגורה. כתוצאה מכך, מעט יחסית מים מנוצלים ולא מתבזבזים מים באמצעות אידוי.
מערכות קירור היברידיות משלבות קירור יבש ורטוב ובעלות יכולת עיבוי קיטור באמצעות מים ואוויר. לעתים קרובות, מערכות אלו עשויות לתפקד כמערכות קירור יבשות בחודשים קרירים וכמערכות קירור רטובות בחודשים חמים יותר כאשר מערכות יבשות פועלות פחות ביעילות.
מחזור הגז הטבעי המשולב (NGCC), המהווה יותר מ-83 אחוזים מיכולת הקירור היבשה וההיברידית התפעולית, היא טכנולוגיית הייצור הנפוצה ביותר. בשל העובדה שמתקני מחזור משולב של גז טבעי דורשים משמעותית פחות קירור לכל מגוואט-שעה מאשר מפעלי פחם או גרעיניים, מערכות קירור יבש הן בדרך כלל חסכוניות יותר.
חלופה בת קיימא למערכות אנרגיה סולארית מרוכזת היא קירור יבש. מערכות אנרגיה סולארית מרוכזות רבות משתמשות כעת בקירור יבש, כולל מפעלי Ivanpah ו- Genesis Solar בקליפורניה ומפעל Crescent Dunes Solar בנבאדה. הסיבה לכך היא שמערכות אלו ממוקמות באזורים כמו דרום מערב ארצות הברית, שבהם משאבי השמש גבוהים יחסית ומשאבי המים נמוכים יחסית.
