Condensatori evaporativi

Gli impianti frigoriferi di potenzialità medio grande, sono spesso condensati ad acqua, soprattutto se devono fornire soluzioni incongelabili a temperature vicine a 0°C. La condensazione ad aria infatti può condizionare in modo determinante l’ottimale funzionamento di un sistema frigorifero, per via delle problematiche che comporta:

  • alta temperatura ambiente
  • incremento della pressione di condensazione
  • diminuzione considerevole della resa termica

la condensazione ad acqua consente di ottenere

  • costanza di prestazioni
  • efficienza termica, sia nelle stagioni fredde che nei periodi torridi
  • efficienza energetica

I condensatori ad acqua sono asserviti nella quasi totalità delle applicazioni da torri evaporative, in modo da utilizzare acqua in circuito chiuso, evitandone sprechi inutili.

Una soluzione molto interessante, è quella di utilizzare i condensatori evaporativi, che altro non sono che delle torri evaporative, con all’interno uno scambiatore a serpentino integrato, dove passa direttamente il fluido frigorigeno (freon o ammoniaca), in modo da ottimizzarne l’efficienza.

Come funziona il condensatore evaporativo

Nella batteria di scambio scorre il refrigerante da condensare. Essa e’ costituita da un fascio di tubi lisci che in entrata contengono il gas mentre all’uscita contengono il refrigerante condensato. Una serie di ugelli provvede a spruzzare dell’acqua sul condensatore, in modo da mantenerlo costantemente bagnato. Il calore del desurriscaldamento e della condensazione del gas vengono acquisiti dall’acqua per consentire il passaggio di stato.

Una parte dell’acqua spruzzata non evapora e ricade sul fondo di una vasca di raccolta dove, mediante una pompa, viene ripresa e mandata agli ugelli spruzzatori per essere nuovamente utilizzata.
L’intero processo viene ottimizzato mediante un flusso di aria in controcorrente rispetto alla caduta dell’acqua, forzato da un ventilatore (assiale indotto o forzato o centrifugo).
L’aria facilita l’evaporazione stessa dell’acqua e contribuisce al raffreddamento del condensatore. Come risultato complessivo si ha un miglioramento dello scambio termico.

Le goccioline d’acqua, che vengono trascinate dal flusso di aria, vengono fermate da uno strato di separatori di gocce ad alta efficienza.

Con questo sistema si integrano i processi di raffreddamento della batteria propri della condensazione in aria e della condensazione in acqua e la quantita’ di calore che e’ possibile sottrarre al condensatore viene a dipendere dalla temperatura a bulbo umido dell’aria.

 

Decadimento di resa nei condensatori evaporativi in funzione dello spessore delle incrostazioni

Spessore incrostazioni mm

potenza frigorifera %

0,00

100

0,20

92

0,40

85

0,60

79

0,80

72

1,00

68

2,00

50

 

Documenti:

Calcolo Bulbo Umido

Temperatura°CUmidità relativa%

Temperatura Bulbo Umido°C Dew-point°C

Si assume 1 atm (1013.25 hPa)

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