{"id":1066,"date":"2009-03-23T23:59:10","date_gmt":"2009-03-23T21:59:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.tempco.it\/blog\/?p=1066"},"modified":"2009-03-24T00:01:38","modified_gmt":"2009-03-23T22:01:38","slug":"condensatori-evaporativi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.tempco.it\/blog\/1066\/condensatori-evaporativi\/","title":{"rendered":"Condensatori evaporativi"},"content":{"rendered":"

Il funzionamento dei condensatori evaporativi<\/a> riunisce in s\u00e8 le peculiarit\u00e0 del raffreddamento ad aria e del raffreddamento ad acqua.<\/p>\n

In pi\u00f9 si aggiungono i vantaggi derivanti dall\u2019evaporazione dell\u2019acqua (ovvero il calore latente), fenomeno che porta ad un notevole incremento delle potenzialit\u00e0 frigorifere dello scambiatore.<\/p>\n

Infatti dobbiamo considerare che per ogni chilogrammo di acqua evaporata, si asportano circa 600 Kcal\/h<\/strong><\/p>\n

A questo proposito \u00e8 necessario, per\u00f2, tenere presente alcune considerazioni che riguardano le caratteristiche dell\u2019aria ambiente in cui opera il condensatore, caratteristiche legate alla latitudine del luogo di installazione e che influiscono in maniera determinante sulla sua resa (ovvero la corretta valutazione della TBB temperatura del bulbo umido<\/a>).<\/p>\n

Infine, sempre ai fini della valutazione dell\u2019efficienza dello scambio di calore, occorre tenere presente alcune problematiche connesse alle caratteristiche chimico-fisiche<\/a> dell\u2019acqua di raffreddamento.<\/p>\n

\"condensatore-evaporativo\"<\/a><\/p>\n

<\/p>\n

Propriet\u00e0 dell\u2019acqua come fluido di raffreddamento<\/strong><\/p>\n

Il raffreddamento del condensatore mediante l\u2019utilizzo del calore latente di evaporazione dell\u2019acqua dipende, ovviamente, dalla quantit\u00e0 di acqua che \u00e8 possibile far evaporare nell\u2019attraversamento dello scambiatore a serpentino.<\/p>\n

L\u2019effetto raffreddante, infatti, si ottiene prevalentemente dall\u2019evaporazione dell\u2019acqua, piuttosto che dal suo riscaldamento.<\/p>\n

In sostanza, l\u2019abbassamento di temperatura subito dal condensatore sarebbe ben poca cosa se esso fosse dovuto unicamente al riscaldamento dell\u2019acqua che bagna le sue pareti esterne. Il maggiore effetto raffreddante si ottiene proprio dall\u2019evaporazione dell\u2019acqua. Questo fatto \u00e8 riconducibile alle caratteristiche fisiche proprie della maggior parte dei fluidi, compresa l\u2019acqua; infatti risulta necessaria una quantit\u00e0 di calore ben maggiore per far avvenire l\u2019evaporazione di 1 chilogrammo d\u2019acqua piuttosto che il riscaldamento (anche di parecchi gradi centigradi) di una pari quantit\u00e0 in peso.<\/p>\n

Un esempio pu\u00f2 chiarire meglio: il calore specifico dell\u2019acqua risulta essere di 4,18 kJ\/ C kg; ci\u00f2 significa che per riscaldare di 1 C un chilogrammo di acqua e’ necessario somministrare 4,18 kJ. Supponendo di voler riscaldare, al limite, di 100 C l\u2019acqua, sono necessari 418 kJ. Se volessimo far evaporare il medesimo chilogrammo d\u2019acqua sarebbe necessario somministrargli 2257 kJ.
\nAppare chiaro, quindi, che l\u2019evaporazione dell\u2019acqua richiede una quantit\u00e0 di calore maggiore di oltre 5 volte la quantit\u00e0 di calore necessaria per riscaldarne di 100 C una pari quantit\u00e0<\/strong>. Il diagramma riportato sintetizza tale conclusione.<\/p>\n

Su questo principio fisico trova successo l\u2019utilizzo del condensatore evaporativo: il raffreddamento del refrigerante che scorre all\u2019interno dello scambiatore pu\u00f2 avvenire in maniera agevole proprio grazie alla grande quantit\u00e0 di calore che l\u2019acqua richiede per evaporare e che essa scambia con il refrigerante che deve condensare. L\u2019evaporazione dell\u2019acqua viene agevolata dall\u2019azione dei ventilatori, che muovono grandi quantit\u00e0 d\u2019aria, favorendo l\u2019evaporazione dell\u2019acqua e la dispersione del vapor acqueo che si forma in seguito al cambiamento di stato dell\u2019acqua stessa.<\/p>\n

Problemi di smaltimento del calore<\/strong>
\nAffinch\u00e8 nel condensatore evaporativo il refrigerante possa condensare in maniera ottimale e’ importante fare in modo che il calore che esso deve cedere venga utilizzato dall\u2019acqua per evaporare.
\nL\u2019effetto refrigerante che se ne trae risulta cos\u00ec maggiore che nel caso che l\u2019acqua subisca solo un riscaldamento. Tuttavia la quantit\u00e0 d\u2019acqua che pu\u00f2 evaporare durante il transito all\u2019interno del condensatore evaporativo non \u00e8 un parametro indipendente dalle condizioni ambientali in cui il condensatore lavora. L\u2019acqua che passa alla fase di vapore, infatti, deve essere accettata dall\u2019aria ambiente sottoforma di umidit\u00e0. Ma l\u2019aria non pu\u00f2 contenere una quantit\u00e0 di umidit\u00e0 indefinita. Senza entrare nei dettagli, si pu\u00f2 affermare che il quantitativo di umidit\u00e0 che pu\u00f2 essere contenuto nell\u2019aria secca dipende dalla temperatura a bulbo umido dell\u2019aria stessa. Se il differenziale tra temperatura a bulbo umido e la temperatura a bulbo secco dell\u2019aria \u00e8 elevato, l\u2019aria risulta essere secca, ossia avere un basso grado di umidit\u00e0 percentuale. Questo significa che nell\u2019aria \u00e8 presente un ridotto quantitativo di vapor d\u2019acqua, e che essa \u00e8 quindi potenzialmente in grado di riceverne ulteriormente. Questa e’ una condizione igrometrica favorevole per il condensatore evaporativo, in quanto la bassa percentuale di umidit\u00e0 presente nell\u2019aria consente una consistente evaporazione dell’ acqua che bagna l\u2019esterno del condensatore, permettendo di ottenere un buon effetto di raffreddamento dello stesso.
\nLo smaltimento del calore, in definitiva, risulta dipendere significativamente dalla temperatura e dal grado di umidit\u00e0 dell\u2019aria ambiente in cui il condensatore evaporativo e’ collocato. La situazione ottimale per il suo funzionamento e’ quella che prevede aria secca ed a bassa temperatura.
\nOgni qualvolta tali condizioni non si verificano, il condensatore trova difficolt\u00e0 nel rigettare il calore all\u2019esterno, con il conseguente rialzo della pressione di condensazione e tutte le conseguenze che da essa derivano per il funzionamento dell\u2019impianto di condizionamento.<\/p>\n

Problemi di manutenzione del condensatore evaporativo<\/strong>
\nCome gi\u00e0 accennato, anche il funzionamento del condensatore evaporativo pu\u00f2 essere interessato da alcune problematiche, soprattutto per quanto riguarda le qualit\u00e0 chimico-fisiche dell\u2019acqua utilizzata per il suo raffreddamento. Particolarmente dannose per quanto riguarda la potenza frigorifera del condensatore risultano essere le incrostazioni. La tabella mostra come la capacita’ di raffreddamento diminuisca in funzione dello spessore delle incrostazioni che interessano la parte esterna delle tubazioni dello scambiatore.<\/p>\n

\"tabellacondensatore\"<\/p>\n

L\u2019aumento dello spessore attraverso cui avviene la trasmissione per conduzione del calore porta ad una maggiore resistenza termica ed a un minor flusso termico nell\u2019unita’ di tempo. Analizzando i dati si pu\u00f2 notare come l\u2019entit\u00e0 delle incrostazioni penalizzi fortemente la resa frigorifera dello scambiatore. Spessori di 1 mm riducono di oltre il 30% la sua capacit\u00e0 frigorifera, mentre uno spessore doppio, 2 mm, fanno precipitare tale valore alla met\u00e0 del suo valore di progetto. Appare di conseguenza evidente l\u2019importanza della valutazione delle qualit\u00e0 dell\u2019acqua utilizzata per la condensazione.<\/p>\n

\"Condensatore<\/a>

Condensatore evaporativo assiale<\/p><\/div>\n

\n

\n

\"condensatore-diagramma2\"<\/p>\n

Diagramma dell\u2019acqua che illustra la quantit\u00e0 di calore necessaria per la
\nvaporizzazione di 1 Kg di liquido e per il suo riscaldamento di 100 C.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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