Koeltoren

Een nucleaire energiecentrale in Frankrijk

Een koeltoren is een toren die dient om warmte van een thermische of nucleaire energiecentrale of chemische procesindustrie af te voeren.

Het af te koelen koelwater stroomt aan de binnenzijde van de toren omlaag en kan daarbij warmte met de omgevingslucht uitwisselen volgens het tegenstroomprincipe of het crossflowprincipe.

Het hyperboloïde type

Het type koeltoren dat nabij elektriciteitscentrales staat opgesteld is vaak opvallend groot en de kenmerkende vorm is die van een hyperboloïde.Deze vorm wordt voornamelijk gebruikt voor een betere stabiliteit van de toren, eenzelfde toren met een cilindervorm zou immers veel onstabieler zijn. Ook rivierwater kan gebruikt worden voor koeling, maar dat is minder betrouwbaar. Zo kan 's zomers het rivierwater te warm worden waardoor vissen sterven omdat er dan te weinig zuurstof in het water zit. In Nederland en België gelden maximale temperaturen(in België 33°C) waarbij rivierwater nog gebruikt mag worden voor koeling. Toekomstige energiecentrales worden in Nederland vooral langs de kust gepland. Daardoor kan zeewater gebruikt worden voor koeling en zijn er geen koeltorens nodig.

Koeltoren met geforceerde koeling

Koeltoren met geforceerde luchtstroom die onderin naar binnen wordt gezogen (pijltjes). Via de leiding bovenaan links wordt te koelen water naar binnen gebracht. De ventilator bevindt zich in het cilindrische deel bovenop.

Er is ook een compacter type in gebruik, dat niet de vorm van een “toren” heeft, maar wel koeltoren wordt genoemd. Daarbij wordt een groot deel van het volume gebruikt om water in omlaag te sproeien. Een grote ventilator trekt lucht door de neerregenende waterstroom omhoog.

Werking

De werking van een koeltoren is erop gebaseerd dat snelle (“warme”) watermoleculen aan de waterstroom ontsnappen en met de ventilatielucht worden weggevoerd. Men kan het watergebruik globaal berekenen aan de hand van de verdampingswarmte van water (ca. 2500 kJ/kg). Dit water dient aangevuld te worden. Door de voortdurende verdamping hoopt zich vaste stof in het resterende circulerende water op, waardoor dit zo nu en dan afgevoerd moet worden ("spuien"). Ook dit afgevoerde water moet worden aangevuld.

Milieu aspect

De witte wolken die uit een koeltoren komen veroorzaken in principe geen echte luchtvervuiling, omdat ze slechts waterdamp en druppeltjes bevatten. Wel moeten koeltorens regelmatig gecontroleerd en getest worden op de aanwezigheid van bacteriën, zowel algemeen voorkomende bacteriesoorten en Legionellabacteriën. Inademing van met Legionella besmette druppeltjes kan ernstige ziekte en zelfs overlijden tot gevolg hebben. Daarom wordt er tegenwoordig veel aandacht geschonken aan legionellabestrijding bij koeltorens. Dit kan worden gedaan door het toevoegen van bacteriedodende stoffen aan het water, of door bestraling met ultraviolet licht. Ook wordt er tegenwoordig met ozon ontsmet.