يُعَدّ نظام التبريد بالهواء Air-Cooled Condenser (ACC) واحداً من أهم الابتكارات التقنية في محطات الطاقة الحرارية الحديثة. ولأنّ محطة كهرباء الخيرات الحرارية تعتمده للمرة الأولى في تاريخ العراق، يقدّم هذا المقال شرحاً مفصّلاً حول مبدأ عمله، أهميته التشغيلية، وتأثيره الإيجابي على البيئة ومصادر المياه.

ما هو نظام التبريد بالهواء (ACC)؟

نظام الـ ACC هو مبادل حراري يتم من خلاله تكثيف بخار الماء الخارج من توربينات البخار عبر تبريده بالهواء المحيط مباشرةً، دون الحاجة إلى استخدام مياه تبريد خارجية. يتكون عادةً من:

1. رؤوس بخار (Steam Headers): تستقبل البخار منخفض الضغط من التوربين.
2. أنابيب مكثفّة (Condensing Tubes): مصنوعة من سبائك معدنية عالية التوصيل الحراري، مع زعانف خارجية (Fins) لزيادة سطح التبادل.
3. مراوح محورية (Axial Fans): تدفع الهواء البارد عبر حزمة الأنابيب.
4. خزان المكثّف (Condensate Receiver): يجمع الماء المتكثف ويعيد ضخه إلى نظام الضخ لبدء الدورة من جديد.

مبدأ عمل الـ ACC

1. يخرج البخار من توربين البخار إلى رؤوس البخار العلوية.

2. يتوزع البخار إلى حزم الأنابيب المائلة (شكل A-Frame).

3. تدفع المراوح الهواء البارد عبر الزعانف المعدنية، فيفقد البخار حرارته ويتكثف.

4. يتجمع السائل المكثف في الخزان السفلي ويعاد ضخه إلى المعالجة لبدء الدورة الحرارية من جديد.

أهمية استخدام الـ ACC في الخيرات الحرارية

• الاعتماد على الهواء بدل المياه: يقلل حاجة المحطة إلى ملايين الأمتار المكعبة من مياه نهر الفرات، مع استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة فقط كدعم ثانوي.
• توفير البنية التحتية للمياه: لا حاجة لمحطات ضخ ضخمة أو مباني تبريد مائية (Cooling Towers) ، مما يخفض التكاليف الرأسمالية والتشغيلية.
• كفاءة حرارية عالية: التصميم المائل (A-Frame) يعزّز تبادل الحرارة ويقلل المقاومة الهوائية، ما يزيد من معدل التكثيف تحت ظروف الحرارة العالية.
• اعتماد أول في العراق: يُعدّ هذا الاستخدام تأسيسياً لقطاع الطاقة العراقي لانتقال فوري نحو تقنيات منخفضة استهلاك المياه  في محطات الطاقة الحرارية.

الأثر البيئي الإيجابي

1. الحفاظ على الموارد المائية: يقلّ استهلاك المياه بنسبة تصل إلى 90% مقارنةً بالأنظمة التقليدية القائمة على سحب المياه من المصادر الطبيعية.
2. انخفاض الانبعاثات الكربونية: يقلّ استهلاك الطاقة المساعدة لتشغيل مضخات المياه، ما يخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بمكافحة الحرارة الزائدة.
3. حماية النظام البيئي: عدم الحاجة لسحب مياه كبيرة من نهر الفرات يحافظ على استقرار بيئة الأنهار ويلغي مخاطر تلف الموائل المائية.
4. إعادة استخدام مياه الصرف الصحي: يساهم المشروع في تدوير حوالي 400,000 م³ يومياً من مياه الصرف الصحي المعالجة، مما يقلل الضغط على المصادر التقليدية ويضمن استدامة عمليات التبريد.

يُمثّل نظام التبريد بالهواء ACC نقلة نوعية في محطة كهرباء الخيرات الحرارية، حيث يجمع بين الكفاءة التشغيلية والحفاظ على الموارد المائية والالتزام البيئي. مع الانطلاق إلى هذه التقنية لأول مرة على مستوى العراق، تضع المحطة معايير جديدة للاستدامة في قطاع الطاقة وتفتح آفاقاً للتطوير التقني في المستقبل.