Koncepcja podstawowa Deep water source cooling
Koncepcja podstawowa Deep water source cooling. Woda jest najbardziej gęsta w temperaturze 3,98 °C (39,16 °F) przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym. Tak więc gdy woda schładza się poniżej 3,98 °C, zmniejsza gęstość i wzrasta. Ponieważ temperatura wzrasta powyżej 3,98 °C, gęstość wody również spada i powoduje jej wzrost, dlatego jeziora są cieplejsze na powierzchni w okresie letnim. Kombinacja tych dwóch efektów oznacza, że dno najbardziej głębokich zbiorników wodnych położonych z dala od regionów równikowych znajduje się w stałej temperaturze 3,98 °C .
Klimatyzatory są pompami ciepła
Latem, gdy temperatura powietrza zewnętrznego jest wyższa niż temperatura wewnątrz budynku, klimatyzatory wykorzystują energię elektryczną do przekazywania ciepła z chłodniejszego wnętrza budynku do cieplejszego otoczenia zewnętrznego.
W przeciwieństwie do domowych klimatyzatorów, większość nowoczesnych komercyjnych systemów klimatyzacji nie przenosi ciepła bezpośrednio na powietrze zewnętrzne. Wydajność termodynamiczna całego systemu może zostać zwiększona poprzez zastosowanie chłodzenia parowego, gdzie temperatura wody chłodzącej jest obniżana w pobliżu temperatury żarówki mokrej poprzez odparowanie w wieży chłodniczej. Ta schłodzona woda działa jak radiator pompy ciepła.
Schładzanie wody w głębokim jeziorze wykorzystuje zimną wodę pompowaną z dna jeziora jako radiator dla systemów klimatyzacji. Ponieważ wydajność pompy ciepła poprawia się wraz ze wzrostem temperatury radiatora, chłodzenie wody w głębokim jeziorze może zmniejszyć zapotrzebowanie na energię elektryczną dużych systemów chłodzenia, tam gdzie jest ono dostępne. Koncepcja jest podobna do współczesnych zlewozmywaków geotermalnych, ale generalnie jest prostsza w budowie, jeśli chodzi o odpowiednie źródło wody.
Chłodzenie wody w klimatyzacji
Głębokie schładzanie wody w jeziorze umożliwia wyższą wydajność termodynamiczną dzięki zastosowaniu zimnej wody głębinowej, która jest chłodniejsza niż temperatura bańki mokrej otoczenia. Wyższa sprawność przekłada się na mniejszą ilość zużytej energii elektrycznej. W przypadku wielu budynków woda z jeziora jest na tyle zimna, że część chłodnicza systemów klimatyzacyjnych może zostać wyłączona w niektórych warunkach środowiskowych, a ciepło wewnętrzne budynku może być przekazywane bezpośrednio do zlewni wodnej. Nazywa się to "swobodnym chłodzeniem", ale w rzeczywistości nie jest ono wolne, ponieważ pompy i wentylatory pracują w celu cyrkulacji wody z jeziora i powietrza w budynku.
Dodatkową atrakcją chłodzenia wody w jeziorze jest oszczędność energii w godzinach szczytowego obciążenia, takich jak letnie popołudnia, gdy duża ilość całkowitego obciążenia sieci elektrycznej to klimatyzacja.
