Un estanque de enfriamiento es un cuerpo de agua artificial formado principalmente con el propósito de enfriar agua calentada y / o para almacenar y suministrar agua de enfriamiento a una planta de energía o instalación industrial cercana , como una refinería de petróleo , una fábrica de pulpa y papel , una planta química. , acería o fundición .
Descripción general
Los estanques de enfriamiento se utilizan cuando hay suficiente tierra disponible, como una alternativa a las torres de enfriamiento o la descarga de agua caliente a un río cercano o una bahía costera , un proceso conocido como "enfriamiento de una sola pasada". Este último proceso puede causar contaminación térmica de las aguas receptoras. [1] [2] Los estanques de enfriamiento también se utilizan a veces con sistemas de aire acondicionado en edificios grandes como una alternativa a las torres de enfriamiento. [3]
El estanque recibe energía térmica en el agua de los condensadores de la planta durante el proceso de producción de energía y luego la energía térmica se disipa principalmente a través de la evaporación y la convección . [4] [5] Una vez que el agua del estanque se ha enfriado, la planta la reutiliza. Se agrega agua nueva al sistema (agua de “reposición”) para reemplazar el agua perdida por evaporación.
Un estudio de investigación de 1970 publicado por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Informó que los estanques de enfriamiento tienen un costo eléctrico general más bajo que las torres de enfriamiento y, al mismo tiempo, brindan los mismos beneficios. El estudio concluyó que un estanque de enfriamiento funcionará de manera óptima dentro de los 5 grados Fahrenheit de la temperatura natural del agua con un área que abarca aproximadamente 4 acres por megavatio de energía térmica disipada. [4]
Ejemplos de
- Lake Anna es un estanque de enfriamiento en Virginia , que proporciona agua de enfriamiento para la estación de generación nuclear North Anna . Este estanque tiene usos recreativos como pescar, nadar, pasear en bote, acampar y hacer picnics, además de ser un estanque de enfriamiento para la planta nuclear. [6]
- El estanque de enfriamiento de la central nuclear de Chernobyl (Pripyat, Ucrania) tiene abundante vida silvestre, a pesar de la radiación presente en la zona. Hay algunos relatos de bagres (Silurus glanis) que crecen hasta 350 libras y tienen una vida útil de hasta 50 años en el área. [7]
- El Columbia Energy Center en Pacific, Wisconsin, es una central eléctrica de carbón con una capacidad de 1000 MW. Se utiliza un sistema de enfriamiento dual para el rechazo de calor que consta de un estanque de enfriamiento y dos torres de enfriamiento. El estanque y las torres están conectados en paralelo para ayudar a disipar la energía térmica a velocidades más rápidas. [8]
- En 1994, el reactor del Centro de Investigación Científica Nuclear de Yongbyon , Corea del Norte, estaba bajo el escrutinio de Estados Unidos y sus barras de combustible nuclear se sacaron del reactor y se colocaron en el estanque de enfriamiento de la instalación. [9] Desde entonces se han quitado las barras de combustible. [10]
- En la central eléctrica de 2,05 MW Ashford A de Kent, Reino Unido, se obtuvo agua de refrigeración para los motores de aceite y se devolvió a los estanques de agua de refrigeración. [11] El principal mecanismo de enfriamiento en los estanques fue por convección de la superficie del agua.
- En la central eléctrica de 89 MW Back o 'the' Bank en Bolton, Reino Unido, el agua de refrigeración se enfrió en 4 estanques de pulverización. [12] El pequeño tamaño de las gotas de rociado mejoró la transferencia de calor, aumentó la evaporación y condujo a un enfriamiento más efectivo. Cada estanque de enfriamiento tenía una capacidad de 0,75 millones de galones por hora (0,95 m 3 / s). [12] El agua de reposición se extrajo del cercano río Tonge. Aproximadamente en 1950 se construyó una torre de enfriamiento de concreto reforzado hiperbólico con una capacidad de 2.5 millones de galones por hora (3.15 m 3 / s), con un rango de enfriamiento de 15 ° F (8.3 ° C). [12] Sin embargo, hubo quejas de que el funcionamiento de la torre de enfriamiento provocó problemas con el hielo en climas fríos ya que el vapor de agua de la torre se congeló en partículas finas. [13]
- En 1963, la Junta Central de Generación de Electricidad (CEGB) del Reino Unido estaba investigando la posibilidad de utilizar agua de refrigeración calentada de las centrales eléctricas para apoyar la piscicultura tanto para uso recreativo como alimentario. En la central eléctrica de Grove Road en Londres, el agua se enfrió en torres de enfriamiento de madera de tiro natural y cayó en estanques de agua de enfriamiento. El CEGB introdujo carpa ( Cyprinus carpio ), carpa herbívora , carpa plateada y tilapia en los estanques de agua de enfriamiento; el pez creció rápidamente en el agua tibia (hasta 27 ° C). [14]
Ver también
- Estanque
- Estanque solar (colector de energía térmica)
- Enfriamiento de agua de lago profundo
Referencias
- ↑ Mongillo, John F .; Zierdt-Warshaw, Linda (2000). Enciclopedia de Ciencias Ambientales . Rochester, Nueva York: University of Rochester Press . pag. 93 . ISBN 978-1-57356-147-1.
- ^ Dunne, Thomas; Leopold, Luna B. (1978). El agua en la planificación ambiental . Nueva York: WH Freeman . pag. 722 . ISBN 978-0-7167-0079-1.
- ^ Ananthanarayanan, PN (2005). Refrigeración y Aire Acondicionado Básicos . McGraw-Hill . pag. 218. ISBN 978-0-07-049500-5.
- ^ a b Un estudio económico de ingeniería del rendimiento de los estanques de enfriamiento (informe). Washington, DC: Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). 1970. p. 5. 16130DFX0570. Serie de investigaciones sobre el control de la contaminación del agua.
- ^ Bengtson, Harlan. "Condensador de planta de energía: torre de enfriamiento húmedo, estanque, enfriado por aire" . Plantas de energía y energía . Troy, Nueva York, Estados Unidos: Bright Hub, Inc . Consultado el 30 de diciembre de 2018 .
- ^ "Planta de tratamiento térmico de residuos de North Anna" . Dominion Resources, Inc. Archivado desde el original el 6 de abril de 2015 . Consultado el 26 de enero de 2015 .
- ^ "Sí, hay bagres gigantes en el estanque de enfriamiento de Chernobyl, pero no son mutantes de radiación" . Earth Touch News Network . Bethesda, Maryland, Estados Unidos . Consultado el 25 de octubre de 2018 .
- ^ Joerg, Kirchhoff (1995). "Combinación optimizada de un estanque de enfriamiento y un sistema de torre de enfriamiento para el enfriamiento del condensador en una planta de energía de ciclo de vapor" . Facultad de Ingeniería, Universidad de Wisconsin — Madison. Tesis de maestría.
- ^ Gordon, Michael R. (24 de junio de 1994). "Charlas coreanas: buscando opciones" . New York Times .
- ^ "La ONU confirma el alto nuclear de Corea del Norte" . Archivado desde el original el 27 de agosto de 2007 . Consultado el 30 de diciembre de 2018 ., BBC News , 16 de julio de 2007
- ^ "Obras de electricidad de Ashford" . Historia de la familia Chapman . Consultado el 5 de junio de 2020 .
- ^ a b c Garrett, Frederick C. (ed.) (1959). Manual de suministro de electricidad de Garcke, vol. 56 1958-59 . Londres: Prensa eléctrica. págs. A-36.CS1 maint: texto adicional: lista de autores ( enlace )
- ^ Bolton News. "Hielo de la torre de enfriamiento" . Bolton News . Consultado el 5 de junio de 2020 .
- ^ Information, Reed Business (31 de enero de 1963). "Cultivo de peces para la alimentación y el deporte" . Nuevo científico . Consultado el 5 de junio de 2020 .