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Scopri il principio fisico del raffrescamento adiabatico, i suoi campi di applicazione e i vantaggi per la tua attività

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Il raffrescamento evaporativo

21/04/2018

Il raffrescamento evaporativo, detto anche raffrescamento adiabatico, è una tecnologia che permette di condizionare l’ambiente immettendo aria più fresca e sempre nuova. Per fare questo, sfrutta un semplice principio fisico conosciuto sin nell’antichità, utilizzando l’acqua come elemento di raffreddamento. Questa, evaporando, abbassa la temperatura dell’ambiente che la circonda, generando di fatto uno scambio di energia con l’aria.

Raffrescamento evaporativo adiabatico: come funziona

Il raffrescamento evaporativo è il sistema di raffreddamento più conveniente attualmente disponibile per la regolazione della temperatura all’interno di ampi spazi.
Anticamente sfruttato già dalle civiltà greche, arabe ed egizie, si serve oggi di sistemi tecnologici avanzati, noti come raffrescatori evaporativi o rinfrescatori d’aria.

Il suo principio di funzionamento è lo stesso che viene sfruttato dal corpo umano quando, tramite il sudore, fa evaporare l’umidità garantendo il raffrescamento della pelle.

Il raffrescamento evaporativo aggiunge all’aria una quantità di vapore acqueo tale da renderla con un’umidità vicina al 100%, ossia prossima alla saturazione.
L’aria riesce ad assorbire il vapore acqueo grazie al calore che essa contiene, il quale causa, appunto, l’evaporazione dell’acqua.
L’aria aumenta in tal mondo la sua percentuale di umidità relativa (il rapporto percentuale tra la quantità di vapore contenuta da una massa d’aria, e la quantità massima che può contenere nelle stesse condizioni di temperatura e pressione), perdendo allo stesso tempo una parte del suo calore e provocando così l’abbassamento della temperatura.

Nella pratica, il processo di raffrescamento avviene grazie passaggio dell’aria in pannelli filtranti saturi d’acqua; l’aria calda esterna, nell’attraversamento, produce una parziale evaporazione dell’acqua, venendo così nuovamente reimmessa nell’ambiente più fresca e più pulita: questo fenomeno è chiamato “effetto brezza marina”.

Campi di utilizzo del raffrescamento evaporativo

Questo sistema evaporativo, che si definisce adiabatico, non sfrutta alcun compressore o gas refrigerante, può essere facilmente utilizzato in diversi campi di applicazione (agricolo, zootecnico, industriale e persino civile) e rappresenta oggi la soluzione più efficiente e più “green”, per la climatizzazione degli ambienti.

Il raffreddamento evaporativo è la soluzione ideale per la riduzione della temperatura all’interno di luoghi di medie o grandi dimensioni, dove non è possibile chiudere le porte o le finestre.

Prendiamo ad esempio i capannoni industriali, che presentano spesso locali ampi e per i quali sarebbero necessari grandi impieghi di energia e costi di installazione molto più alti rispetto a quelli che consente questo sistema. Lo stesso vale per fabbricati, centri commerciali, chiese ecc.

Altri esempi di ambienti di utilizzo sono le officine e tutti quei luoghi in cui i tradizionali condizionatori a gas costituiscono uno spreco di energia a causa della presenza delle correnti d’aria: teatri, chiese, sale conferenze e altri luoghi pubblici.

Il raffrescamento evaporativo diretto e indiretto

Il raffreddamento evaporativo prevede 3 possibilità di utilizzo: raffrescamento evaporativo diretto, raffrescamento evaporativo indiretto e per chiller/drycooler.

Vediamo nel dettaglio le prime due.

Raffrescamento evaporativo diretto


Abbreviato anche con DECDirect Evaporative Cooling – prevede che l’aria venga immessa direttamente nell’ambiente dopo essere passata attraverso l’evaporatore, che la raffredda e la umidifica. Si tratta di un sistema particolarmente efficace quando l’aria esterna è calda e secca o in presenza di apparecchiature che generano calore.
Il pro è rappresentato dal basso costo di gestione, mentre il contro da una riduzione delle condizioni di comfort, laddove ci sia una quantità importante di calore latente.

Raffrescamento evaporativo indiretto


Abbreviato anche con IECIndirect Evaporative Cooling – prevede che l’aria che entra nell’evaporatore sottragga il calore a uno scambiatore: questo va a raffreddare l’aria, che quindi non viene umidificata.
La particolarità di questo sistema è che i due flussi d’aria non si miscelano e quindi ne viene preservata la purezza.
E’ particolarmente indicato quando l’umidità esterna risulta già elevata.

Il pro di tale sistema è rappresentato dal basso costo di gestione e dal fatto che non rilasciando vapore acqueo nell’ambiente raffreddato non richiede il controllo dell’umidità.

I principali vantaggi del raffrescamento evaporativo

  • Impatto ambientale minimo: viene utilizzata solo acqua e nessuna sostanza dannosa per l’ecosistema (gas frigorigeni CFC, HCFC, HFC che riducono lo strato di ozono dell’atmosfera);
  • Bassi costi d’acquisto;
  • Bassissimi costi di gestione: il 10% rispetto ai comuni metodi di raffrescamento;
  • Installazione e manutenzione semplice: per l’installazione dei raffrescatori non occorrono licenze o autorizzazioni e l’unica manutenzione richiesta è la pulizia annuale del pannello evaporativo e della vasca dell’acqua. Esiste inoltre la possibilità di installazione mobile grazie al kit ruote;
  • Ventilazione: ricambi d’aria (o ricicli) continui permettono di mantenere un ambiente salubre e controllato idoneo per qualsiasi produzione all’interno della struttura;
  • Maggiore produttività: il benessere climatico inevitabilmente si traduce in un aumento di produttività;
  • Diminuzione del rischio di malattie sul lavoro;
  • Risparmio di energia, dovuto al fatto che l’evaporazione elimina molto calore e che quindi viene utilizzato un flusso d’aria decisamente minore rispetto ai convenzionali sistemi di scambio termico.

 

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