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Principio di funzionamento dei Raffrescatori adiabatici
Il principio di funzionamento dei Raffrescatori Adiabatici è quello di un normale impianto frigorifero , il quale si basa sul principio di Fisica , che dice : ogni elemento nel passare dallo stato liquido allo stato gassoso , sottrae calore .
Negli impianti frigoriferi troviamo il Freon, gas refrigerante , in un circuito chiuso , quindi si riutilizza sempre lo stesso quantitativo di Freon, che tramite un compressore lo mette in circolazione in un circuito dove si trovano due livelli di pressione, alta pressione (stato liquido), bassa pressione (stato gassoso), ed appunto quando il Freon passa dallo stato liquido allo stato gassoso (nell’evaporatore) si crea il freddo , in quanto questo processo (sottrae calore).
Il principio di funzionamento del refrigeratore adiabatico è lo stesso, ma con un circuito aperto che utilizza l’acqua invece del freon , con parte di essa a perdere, ( quella che evapora), quindi senza compressore, ma con una pompa di circolazione dell’acqua ed un ventilatore.
Il Cuore della macchina è un grosso evaporatore , che ha una struttura a nido d’ape ed è composto da un particolare materiale che assorbe l’acqua e nello stesso tempo fa passare l’aria, ed è in questo evaporatore che si crea il processo di evaporazione dell’acqua, quindi sottrae il calore all’aria che lo attraversa.La temperatura dell’aria che attraversa questo evaporatore inzuppo di acqua si abbassa , anche di 8/10 ° con poco consumo di energia elettrica ed un modesto consumo di acqua.
Ma un altro importante fattore è la portata d’aria, misurata in mt3/ora, perché questo sistema di raffrescamento si basa sul ricambio d’aria del locale da trattare.
Esempio pratico
Prendiamo come esempio un capannone industriale di 1000 mt/2 , altezza 8 mt. quindi 8.000 mt/3 , con al suo interno nei mesi estivi una temperatura ambiente che si aggira sempre sopra i 35° dovuti, sia per motivi di produzione interna, che per motivi dovuti al clima esterno.
La prima cosa da calcolare è il ricambio d’aria, che deve essere almeno di 15 ricambi aria/h, quindi 8000 x 15 = 120.000 mt/3 h, in pratica ogni 4 minuti abbiamo cambiato tutta l’aria presente dentro il capannone, questo è il dato principale per il dimensionamento dell’impianto.
Se all’interno del capannone ipotizziamo una temperatura di 37°, esternamente l’aria è di 30°, tramite i raffrescatori Adiabatici la abbassiamo di altri 5 ° immetteremo nel capannone aria a 25° che si miscelerà con l’aria calda interna, e si ricambierà totalmente ogni 4 minuti.
Il risultato sarà che nel giro di breve tempo la temperatura interna sarà inferiore alla temperatura esterna, con poco consumo di energia e bassi costi di impianto.
L’importante è che tanta aria si immette nel locale ,tanta ne deve uscire, altrimenti non si ha Il ricambio d’aria ed i risultati saranno scarsi, dovremmo avere le porte aperte, oppure delle apposite grate di uscita dell’aria poste nei muri perimetrali.
Altro fattore importante quando si progetta un impianto di raffrescamento adiabatico, ( l’aria entra dall’alto e deve uscire dal basso) oppure entra da un lato e deve uscire dall’altro lato del capannone, in quanto ”essa” , deve attraversare tutto l’ambiente provocando un benefico effetto brezza.
Questo sistema funziona bene anche in stabilimenti dove ci sono forni o macchinari che producono moltissimo calore in quanto non dobbiamo azzerare migliaia di Kcal/h con migliaia di Frigorie/h come i normali condizionatori a freon, ma lavoreremo sul ricambio d’aria , ogni 4 minuti avremo sostituito tutta l’aria del capannone con aria nuova e più fresca che non avrà il tempo di riscaldarsi con le calorie interne prodotte dai vari fattori.
Nell’esempio fatto sopra, del capannone di 8000 mt/3 se installiamo un grosso condizionatore a freon , occorrerebbe una potenza frigorifera di almeno 300.000 fg/h con un consumo elettrico di 110 Kw ed un costo di acquisto di oltre 250.000 €, e con risultati non sempre garantiti.
Mentre nello stesso caso , con un impianto adiabatico avremo un consumo elettrico di soli 15 Kw ed un costo di acquisto di circa 30.000 € , e con risultati garantiti, anche se all’interno si fanno fusioni di metalli.
Quindi, questo sistema va bene nei grandi ambienti torridi, dove spesso sono aperte le porte di ingresso per motivi di lavoro.
Queste sono le condizioni più sfavorevoli agli impianti di condizionamento a Freon, mentre sono le più favorevoli ai Raffescatori Adiabatici.
Relatore, P.Ind. Stefano Pignotti
