Основные инженерные системы ЦКП «СКИФ» начали работу в тестовом режиме
Системы теплоснабжения и холодоснабжения Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») начали работать в тестовом режиме. Бесперебойная работа этих систем – один из ключевых факторов, необходимых для запуска и устойчивого функционирования ускорительно-накопительного комплекса СКИФ. В процессе работы источник синхротронного излучения выделяет большое количество тепла - порядка 4 МВт. Если не "снимать" это тепло с оборудования, оно перегреется и выйдет из строя за короткое время.
Для обеспечения теплом и холодом всей территории СКИФ построено отдельное специализированное здание – Корпус инженерного обеспечения (КИО) площадью 2,7 тыс. кв. м, включающее в себя центральный тепловой пункт (ЦТП) и центральный холодильный пункт (ЦХП) с дополнительной открытой площадкой для размещения оборудования. КИО – это единый инженерный комплекс, предназначенный для круглогодичного обеспечения всех объектов ЦКП «СКИФ» тепловой энергией, горячей водой и холодом – необходимых условий для работы систем охлаждения, систем термостабилизации и кондиционирования.
Системы теплоснабжения
Источником тепловой энергии для Центрального теплового пункта является газовая котельная «Вектор», расположенная в границах наукограда Кольцово. Оборудование ЦТП обеспечивает тепловой энергией и горячей водой весь комплекс СКИФ.
В целом система теплоснабжения включает в себя Центральные тепловой пункт, 22 индивидуальных тепловых пункта и сеть из распределительных трубопроводов. Каждый ИТП распределяет теплоноситель на системы отопления зданий, системы вентиляции и кондиционирования.
Из ЦТП теплоснабжение объекта осуществляется по двум схемам, первая – для объектов ускорительно-накопительного комплекса, вторая – для остальных потребителей Центра. Для повышения энергоэффективности системы, предусмотрена независимая схема присоединения, которая позволяет повторно использовать то тепло, которое выделяется при работе оборудования ускорительно-накопительного комплекса. В процессе работы источник синхротронного излучения выделяет большое количество тепла - порядка 4 МВт, это тепло отводит система охлаждения, после чего путем рекуперации возвращает его в систему теплоснабжения.
Дополнительно в качестве резервного источника предусмотрен электрокотел мощностью 750 кВт, который обеспечит минимальные условия жизнеобеспечения оборудования при возникновении любой нештатной ситуации.
Для обеспечения комплекса горячим водоснабжением в КИО установлены пять бойлеров комбинированного типа, которые в отопительный период нагревают воду за счет использования тепловой энергии, в межотопительный период – за счет использования электроэнергии. Данная схема позволяет устойчиво обеспечить весь комплекс горячим водоснабжением в течении всего года. В настоящий момент оборудование работает в тестовом режиме, его мощности хватает для обеспечения работы с пучком в инжекционном комплексе (линейный ускоритель, бустерный синхротрон). Проектная мощность ЦТП и ЦХП КИО будет вводиться в работу поэтапно в зависимости от роста проектной нагрузки СКИФ.
Системы охлаждения
Система холодоснабжения ЦКП «СКИФ» включает в себя Центральный холодильный пункт, расположенный в корпусе инженерного обеспечения, и систему из 16 индивидуальных холодильных пунктов (ИХП), расположенных в зданиях комплекса. Каждый ИХП распределяет холодоноситель по объектам – системам охлаждения ускорительного комплекса, системам вентиляции и кондиционирования офисных и производственных помещений, исследовательских лабораторий и оборудования центра обработки данных (ЦОД).
Центральный холодильный пункт представляет собой комплекс оборудования: пять холодильных машин (чиллеров), девять градирен – охлаждающих установок, размещенных на улице, три группы насосных установок и система трубопроводов. Общая мощность ЦХП КИО – 11,6 МВт/час холода. Такой мощности хватило бы, чтобы охладить пять ледовых дворцов масштаба «Сибирь-Арена».
«Для устойчивой работы системы холодоснабжения всех потребителей ЦКП «СКИФ», предусматривается одновременная работа трех контуров (трубопроводов) с отдельными насосными установками. Первый основной контур – это контур холодоносителя, в качестве которого используется водопроводная вода, охлажденная до 7 градусов Цельсия и циркулирующая по всей площадке СКИФ, попадая в каждое здание. Второй контур предусмотрен для тепломассообмена между чиллерами и градирнями. В качестве агента используется антифриз. Третий контур работает только в летний период и используется для дополнительного охлаждения теплообменных поверхностей градирен, путем орошения водопроводной водой, прошедшей дополнительную очистку», - рассказывает главный инженер ЦКП «СКИФ» Владимир Шпан.
Таким образом, чиллеры охлаждают воду, которая собирает избыточное тепло со всех ИХП, нагретая вода возвращается в чиллеры для повторного охлаждения. Антифриз, циркулирующий между чиллерами и градирнями, забирает тепло у нагретой воды и отводит его в атмосферу на градирнях. Охлажденный антифриз из градирен возвращается в чиллеры, и технология повторяется.
Для охлаждения оборудования ускорительно-накопительного комплекса, находящегося под высоким напряжением, в качестве холодоносителя используется специально подготовленная вода, прошедшая стадию очень глубокой очистки, так называемая деионизированная вода, из которой удалены все ионы примесей (растворенные соли). После такой очистки вода становится химически чистой и токоизолированной средой. Предусмотрено пять станций приготовления деионизированной воды: в корпусе стендов и испытаний, в инжекторе, в стоящих отдельно зданиях станций и в здании накопителя. Деионизированная вода циркулирует по специальным трубам из нержавеющей стали.
