Come funziona il principio del raffreddamento evaporativo, sfruttato dalle torri di raffreddamento a circuito aperto e chiuso?

Il raffreddamento evaporativo, valido sia per le torri di raffreddamento a circuito aperto sia per quelle a circuito chiuso, sfrutta il calore latente dell’evaporazione: quando una parte dell’acqua si trasforma in vapore, assorbe energia dal fluido residuo e ne abbassa la temperatura. L’acqua calda proveniente dal processo viene distribuita nella torre e messa in contatto con l’aria: l’evaporazione di una minima frazione sottrae calore, consentendo un raffreddamento vicino al limite del bulbo umido. Questo metodo è estremamente efficiente, con utilizzo di energia contenuto rispetto ad altri sistemi. Sia le torri di raffreddamento aperte sia quelle chiuse utilizzano il principio del raffreddamento evaporativo (e possono quindi essere chiamate “torri evaporative”). Si differenziano principalmente per il modo in cui l’acqua o il fluido di processo scambiano calore con l’aria.

• Torre aperta: l’acqua calda proveniente dal processo entra in contatto diretto con l’aria. Una piccola parte dell’acqua evapora, asportando calore dal resto del flusso che così si raffredda prima di tornare al circuito.
• Torre chiusa: il fluido da raffreddare scorre all’interno di una serpentina e non entra mai in contatto diretto con l’aria. All’esterno del tubo, l’acqua “di servizio” evapora parzialmente, sottraendo calore al fluido interno in modo indiretto. In entrambe, il principio è lo stesso: l’evaporazione di una parte d’acqua utilizza energia sotto forma di calore, raffreddando così il sistema in modo efficiente.
• Il principio evaporativo, con fluido da raffreddare circoscritto in una serpentina (come per le torri chiuse) è utilizzato anche dai condensatori evaporativi. In questo caso, naturalmente, il fluido stesso è un gas refrigerante (ad esempio l’ammoniaca) e non un liquido (acqua o acqua con glicole) che verrà condensato

L’utilizzo di un sistema con inverter, su sistemi di smaltimento calore che sfruttano il principio evaporativo, è opzionale e può aiutare ad ottimizzare l’utilizzo di energia durante l’anno. È sempre consigliabile l’uso di software di configurazione e ottimizzazione risorse: ciò permette di simulare, in fase di progetto, le prestazioni stagionali e individuare il corretto bilanciamento tra energia, acqua e dimensionamento del sistema di raffreddamento all’interno dell’impianto.