Il Sistema di raffrescamento con principio adiabatico

Il raffrescamento avviene attraverso il processo di “evaporazione” che consente il passaggio di una parte di calore dall’aria all’acqua. L’unità ventilante, all’interno della macchina aspira l’aria esterna, che attraversando i pannelli filtranti saturi d’acqua, cede il calore, abbattendo così la temperatura, ottenendo un benefico effetto “brezza marina” in una calda giornata d’estate. L’aria fresca e purificata, così ottenuta viene immessa all’interno dei locali.

La refrigerazione evaporativa garantisce risultati anche laddove c’è la necessità di avere porte e/o finestre aperte ed è particolarmente adatta al raffrescamento di grandi spazi quali capannoni, fabbricati, centri commerciali ecc.
Con l’immissione di aria rinfrescata il raffrescatore evaporativo riesce a togliere quella canicola che in estate fa scendere la produttività aziendale, è causa di malessere fisico, o addirittura svenimenti, nel pieno rispetto della normativa 626.

Principio di funzionamento

Il raffrescamento evaporativo utilizza una delle proprietà fisiche dell’aria la quale, come noto, è in grado di assorbire, e quindi contenere, una certa quantità di vapore acqueo (acqua) in funzione della sua temperatura. Il rapporto tra la quantità effettiva di vapor acqueo contenuto in un dato momento ed il valore massimo che questa può contenere, definisce la % (percentuale) di umidità relativa (U.R.) dell’aria in questione. Più l’aria è secca e più vapor acqueo è in grado di assorbire, mentre più è umida, meno è in grado di riceverne altro. La quantità assoluta di vapor acqueo che l’aria può contenere dipende dalla sua temperatura: più l’aria è calda e più è in grado di assumere vapor acqueo e viceversa. Questa caratteristica fisica dell’aria è espressa con chiarezza nel diagramma psicrometrico (Fig. 1) che riporta le diverse condizioni e caratteristiche tipiche dell’aria umida.

Il raffrescamento evaporativo consente di aggiungere all’aria la quantità di vapor acqueo mancante per renderla satura (o molto prossima alla saturazione), cioè con una umidità prossima al 100 %. Se un volume d’aria ha una % di umidità relativa (% di U.R.) bassa, significa che, se opportunamente trattata, può assorbire altra acqua fino ad avvicinarsi al 90/95% di U.R. L’assorbimento del vapor acqueo da parte dell’aria è possibile grazie al calore contenuto nell’aria, che consente di fare evaporare una certa quantità di acqua che si trasforma appunto in vapor acqueo. Questo calore “di evaporazione” viene prelevato alla stessa aria, che quindi aumenta la sua % di U.R. perdendo contemporaneamente parte del suo calore, e quindi abbassando la sua temperatura. In termini energetici la riduzione di temperatura dell’aria non comporta una variazione del contenuto entalpico dell’aria, in quanto la riduzione di energia sensibile (temperatura dell’aria) è compensata con l’aumento di vapor acqueo contenuto (da qui il concetto di raffrescamento adiabatico, cioè senza modificare il contenuto entalpico del fluido in questione).

In sintesi possiamo quindi dire che nel processo di raffrescamento evaporativo l’aria in ingresso (punto A Fig. 1) si è umidificata (punto B) e contemporaneamente raffreddata (punto C). Questo raffreddamento è tanto più sensibile quanta più acqua è in grado l’aria di fare evaporare per raggiungere la saturazione e quindi quanto più quest’ultima è secca inizialmente.

L’efficienza del sistema

L’effetto di raffrescamento ottenibile non può essere paragonato ad un sistema di condizionamento “tradizionale” ottenuto per mezzo di macchinari che producono un effetto di raffreddamento utilizzando un fluido refrigerante in un circuito chiuso o ermetico. Il raffrescamento più o meno spinto infatti, come già detto, dipende in buona parte:
dalle condizioni di temperatura e U.R. dell’aria esterna, che viene trattata ed inviata all’interno dell’edificio;
dal grado di saturazione ottenibile dalla macchina di raffrescamento utilizzata. Maggiore è la capacità di saturazione, maggiore sarà il raffreddamento dell’aria in uscita dall’apparecchio verso il locale da raffrescare.

La tabella di rendimento riporta i dati di prestazione di un raffrescatore NaturalPure EC18. Come si può notare più l’aria in ingresso è bassa sia di temperatura ma soprattutto di U.R., maggiore sarà l’effetto di raffreddamento ottenuto. Il sistema di scambio aria/acqua in queste apparecchiature è realizzato per mezzo di pacchi evaporativi ad alta efficienza, da 100 mm di spessore, che consentono di ottenere una capacità di saturazione intorno all’85/90 %.

Settori di applicazione

Il sistema di raffrescamento evaporativo adiabatico rappresenta la tecnologia più moderna per il raffrescamento di ampi locali come:

  • industrie
  • laboratori artigianali
  • magazzini e depositi
  • locali commerciali
  • centri sportivi
  • padiglioni espositivi
  • locali pubblici
  • pub e fast food
  • palestre
  • mercati alimentari

..e tanti altri grandi ambienti dove l’impianto di condizionamento tradizionale implica elevati costi di installazione e grandi consumi di energia.

Quali sono i vantaggi ?

BASSI COSTI D’ACQUISTO E DI GESTIONE.
I costi di funzionamento dei raffrescatori evaporativi adiabatici sono molto più bassi di quelli di un impianto di condizionamento centralizzato.
La spesa relativa al funzionamento è infatti pari ad un decimo di quella necessaria per i tradizionali impianti di condizionamento, permettendo ai clienti di risparmiare centinaia o perfino migliaia di euro per stagione. Questo perché il raffrescatore non necessita di compressori, quindi l’apparecchio lavora con l’irrisorio costo operativo di un ventilatore e una pompa.
In oltre anche il costo d’acquisto e installazione è assai più basso dell’acquisto di un tradizionale impianto di condizionamento centralizzato.

IMPATTO AMBIENTALE ZERO!
I raffrescatori evaporativi per rinfrescare l’aria utilizzano esclusivamente acqua. Non vi è l’utilizzo di gas o tecnologie dannose per l’ecosistema.
Nel sistema di raffrescamento l’acqua entra in contatto con l’aria prelevandone e sottraendone il calore necessario per l’evaporazione ed abbassandone la temperatura. L’aria così raffrescata viene poi continuamente immessa nell’ambiente.

FACILITA’ DI MANUTENZIONE E INSTALLAZIONE
L’installazione dei raffrescatori evaporativi adiabatici è molto semplice, come semplice è la loro ridotta manutenzione, che comporta al massimo una o due operazioni l’anno.

CONTINUI E FREQUENTI RICAMBI D’ARIA.
Il potente ventilatore centrifugo garantisce un alto numero di ricambi d’aria (20-25 volte per ora) all’interno dell’ambiente da raffrescare, pulendo costantemente l’aria da fumi od odori sgradevoli.

AUMENTO DELLA PRODUTTIVITA’.
In situazioni di elevata temperatura si ha un inevitabile diminuzione della produttività, il raffrescatore migliora la sensazione di benessere e le condizione di lavoro aumentando la produttività.