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May 11, 2023

O resfriamento de água do lago profundo de Toronto (DLWC) é o maior do mundo. Veja como funciona.

Faltando apenas alguns minutos para o jogo 5 das finais da NBA de 2019, o Toronto Raptors drenou um salto de 16 pés para abrir seis pontos à frente. Dificilmente uma alma estava sentada ou em silêncio enquanto os fãs aplaudiam o time rumo ao primeiro campeonato de basquete do Canadá.

Mas a multidão esgotada também representou um desafio. A National Basketball Association exige que as arenas sejam resfriadas entre 65 e 72 graus Fahrenheit. E, se não fossem controlados, os 20.144 participantes da arena provavelmente produziriam uma bagunça sufocante que dispararia os alarmes na sede da liga.

"As pessoas trazem consigo muito calor corporal", disse Kyle Lamkey, diretor de engenharia da arena. "O resfriamento é provavelmente uma das partes mais críticas do nosso prédio."

Mas, ao contrário de outros locais esportivos, o Scotiabank Arena não mantém suas temperaturas sob controle usando ar-condicionado. Toronto é o lar do maior sistema de resfriamento de água de lago profundo (DLWC) do mundo.

Conceitualmente, a tecnologia é relativamente simples. Em vez de depender de compressores e resfriadores que consomem muita energia para dissipar o calor dos prédios, o DLWC usa água do Lago Ontário para afastar o calor.

O sistema foi lançado em 2004 com apenas um punhado de clientes na cidade, mas agora resfria mais de 100 prédios no centro da cidade, desde a Prefeitura e o Hospital Geral de Toronto até hotéis e até uma cervejaria.

A Enwave, empresa que possui e opera o DLWC de Toronto, diz que o sistema já economiza 90.000 megawatts-hora de uso de eletricidade anualmente – aproximadamente o suficiente para abastecer uma cidade de 25.000 habitantes. É tão popular que a cidade quase atingiu sua capacidade e recentemente se comprometeu com uma expansão.

"É um grande investimento", disse Carlyle Coutinho, presidente da Enwave, sobre o próximo projeto de $ 100 milhões (CAD). Mas ele disse que "seria um desafio continuar crescendo comercialmente sem aumentar a carga básica".

O processo de resfriamento de Toronto começa cerca de 5,5 milhas ao sul da cidade e 85 metros debaixo d'água, nas profundezas do Lago Ontário, onde a água permanece fria o ano todo. A água é primeiro puxada para a cidade através de três canos enormes, espaçados cerca de meia milha de distância. Na expansão planejada, um quarto tubo será adicionado para aumentar a capacidade em 60 por cento.

Assim que a água do lago chega à cidade, o sistema DLWC opera por meio de uma série de circuitos de água. Existe um loop que move a água do lago; um circuito que move a água dentro do centro da cidade; e loops em cada edifício que o sistema atende. A água se move por esses tubos usando relativamente pouca energia.

Os sistemas comerciais tradicionais de resfriamento de água geralmente envolvem torres que evaporam a água como meio de expelir o calor. O DLWC evita essa evaporação, e a Enwave estima que o sistema de Toronto economize cerca de 220 milhões de galões de água anualmente.

Outra maneira que o sistema de Toronto economiza é usando trocadores de calor amplamente passivos, em vez de condicionadores de ar e resfriadores que consomem muita energia.

Os trocadores de calor transferem calor, ou resfriamento, entre os circuitos de água e estão localizados onde esses circuitos de água se encontram - em cada local do cliente e onde os canos de água do lago encontram os canos da cidade. O último trocador de calor usa o frescor da água do lago para dissipar o calor dos prédios do centro.

Em última análise, o DLWC permite que os edifícios consumam menos eletricidade. Lamkey diz que o Scotiabank Arena usa cerca de 3 milhões de quilowatts-hora a menos de eletricidade anualmente do que se resfriasse usando métodos tradicionais - uma redução de cerca de 70%. Embora ele ocasionalmente precise chamar o excesso de resfriamento dos resfriadores elétricos da Enwave, ele diz que isso é raro.

Na maioria das vezes, o lago faz o trabalho.

Encontrar condições adequadas para um sistema DLWC nem sempre é simples.

A localização é o primeiro obstáculo para viabilizar a tecnologia. Grande parte da costa leste dos Estados Unidos, por exemplo, tem uma plataforma oceânica rasa e inclinada que dificulta o posicionamento de um sistema nas profundidades necessárias. Também deve haver demanda de resfriamento suficiente para justificar um sistema.

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