Fondamentali di raffreddamento con torri evaporative

Le torri evaporative sono macchine semplici per il raffreddamento di acqua impiegata in processi industriali di vario genere.
Si tratta di macchine semplici in quanto presentano solo una parte in movimento, l’elettroventilatore, e lavorano mediante uno scambio diretto aria/acqua, senza tubi di scambio.

L’acqua da raffreddare nelle torri di raffreddamento è a contatto diretto con l’aria, consentendo di raffreddare l’acqua a una temperatura più bassa rispetto a quella dell’aria ambiente.

Ciò è possibile sfruttando il calore latente di evaporazione, ovvero sfruttando l’acqua che evapora a contatto diretto con l’aria. La parte di acqua che evapora a contatto con l’aria asporta infatti una quantità importante di calore, pari circa a 550-600 kilocalorie per ogni kg di acqua. E’ questo il calore latente di evaporazione.

Le torri evaporative permettono quindi di raffreddare l’acqua in modo efficiente con una spesa energetica contenuta. Di contro, le torri di raffreddamento comportano un consumo di acqua per evaporazione, e l’acqua che evapora va reintegrata. Occorre inoltre reintegrare più acqua rispetto a quella dispersa per evaporazione per ovviare all’effetto di concentrazione dei sali, che vanno quindi diluiti per non ritrovarci con un’acqua molto dura nel processo asservito.

La temperatura di riferimento da tenere in considerazione per il raffreddamento ottenibile è la temperatura di bulbo umido, ovvero la temperatura ambientale misurata con un termometro al quale teniamo il bulbo bagnato. In genere, in una città come Milano, la temperatura di bulbo umido è di 26° C nelle condizioni peggiori, ad esempio a luglio con una temperatura ambiente di 35-36° C, quindi di circa 10° C inferiore.
Con una torre evaporativa sarà quindi possibile ottenere acqua raffreddata alla temperatura di 3-4° C al di sopra della temperatura di bulbo umido, a seconda della progettazione e dimensionamento della torre.