Applicazioni

Sistemi adiabatici per drycooler e condensatori

I sistemi adiabatici consentono di incrementare le prestazioni del drycooler o dei condensatori durante i periodi caratterizzati da elevate temperature ambiente.

  • Capacità di raffreddamento
  • Gestione dell’acqua
  • Controllo preciso

Come funziona il raffreddamento adiabatico

Il principio di funzionamento sfrutta l'evaporazione dell'acqua per ridurre la temperatura dell'aria prima del suo ingresso nello scambiatore. Il drycooler / condensatore può così operare con una temperatura dell'aria inferiore rispetto a quella ambiente, aumentando la capacità di dissipazione termica e permettendo di mantenere le condizioni di funzionamento richieste anche nei periodi più caldi.

Regolazione, comunicazione e supervisione

In funzione delle caratteristiche dell'impianto e delle prestazioni richieste possono essere utilizzati sistemi spray oppure sistemi con pannelli evaporativi.

Tecnologie e strategie adiabatiche

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Sistemi adiabatici spray

Nei sistemi spray l'acqua viene distribuita attraverso una serie di ugelli installati in prossimità dell'ingresso dell'aria del drycooler o del condensatore.

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Le gocce d'acqua, evaporando, assorbono calore dall'aria e ne riducono la temperatura prima del passaggio attraverso lo scambiatore.

La tecnologia spray permette di realizzare sistemi semplici ON/OFF oppure soluzioni a più stadi, adattando l'utilizzo dell'acqua alle effettive condizioni operative della macchina.

Spray ON/OFF

Nella configurazione ON/OFF il sistema adiabatico viene completamente attivato quando le condizioni operative superano una determinata soglia.

Il drycooler / condensatore funziona normalmente in modalità completamente dry e il sistema spray interviene solamente quando la temperatura ambiente o la richiesta di raffreddamento rendono necessario un incremento delle prestazioni.

La semplicità della gestione rende questa soluzione particolarmente indicata quando il sistema adiabatico viene utilizzato principalmente per affrontare i picchi di temperatura o di carico termico.

Spray Multi-Step

Nei sistemi Multi-Step gli ugelli vengono suddivisi in più gruppi indipendenti che possono essere attivati progressivamente.

Il regolatore aumenta o riduce il numero di stadi attivi in funzione delle condizioni operative del drycooler / condensatore, consentendo di adattare la quantità d'acqua utilizzata alla reale richiesta di raffreddamento.

Rispetto a un comando esclusivamente ON/OFF, questa soluzione permette una gestione più graduale dell'effetto adiabatico e una maggiore ottimizzazione del consumo d'acqua, evitando di utilizzare l'intera capacità del sistema quando non necessario.

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Sistemi spray a bassa pressione

I sistemi a bassa pressione utilizzano acqua alimentata agli ugelli a pressioni relativamente contenute, tipicamente 3bar.

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Rappresentano una soluzione semplice e robusta e possono essere utilizzati sia con comando ON/OFF sia con gestione a più stadi.

La dimensione delle gocce è generalmente maggiore rispetto ai sistemi ad alta pressione ed una parte dell'acqua raggiungere la superficie dello scambiatore contribuendo ulteriormente al raffreddamento.

Per questo tipo di applicazione devono essere valutate attentamente la qualità dell'acqua, i materiali e gli eventuali trattamenti superficiali dello scambiatore.

Sono particolarmente indicati quando il sistema adiabatico deve lavorare per periodi relativamente prolungati e quando si ricerca una soluzione caratterizzata da semplicità costruttiva e ridotte pressioni di esercizio.

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Sistemi spray ad alta pressione

Nei sistemi ad alta pressione l'acqua viene nebulizzata attraverso specifici ugelli producendo gocce estremamente fini.

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La nebulizzazione favorisce una rapida evaporazione dell'acqua nell'aria aspirata dal drycooler, riducendo la temperatura dell'aria prima che questa raggiunga lo scambiatore.

Grazie all'elevata capacità di atomizzazione, il sistema può ottenere un importante effetto di pre-raffreddamento utilizzando quantità d'acqua controllate.

Questa tecnologia è particolarmente indicata per incrementare temporaneamente la capacità del drycooler durante i picchi di temperatura ambiente o di carico termico.

Una corretta progettazione e regolazione del sistema permette di massimizzare la quantità d'acqua evaporata prima del raggiungimento della batteria, limitando la bagnatura dello scambiatore.

Anche i sistemi ad alta pressione possono essere gestiti in modalità ON/OFF o Multi-Step, adattando progressivamente la capacità di nebulizzazione alla richiesta dell'impianto.

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Sistemi adiabatici con pannello evaporativo

Nei sistemi con pannello adiabatico l'aria aspirata dal drycooler attraversa una superficie evaporativa mantenuta uniformemente umida.

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Durante il passaggio attraverso il pannello una parte dell'acqua evapora, sottraendo calore all'aria e riducendone la temperatura prima dell'ingresso nello scambiatore.

A differenza dei sistemi spray, il processo di evaporazione avviene principalmente all'interno del pannello: l'aria viene quindi pre-raffreddata prima di raggiungere la batteria senza la necessità di nebulizzare direttamente acqua verso lo scambiatore.

La grande superficie disponibile per l'evaporazione consente di raggiungere elevati livelli di saturazione dell'aria e rende questa tecnologia particolarmente adatta alle applicazioni nelle quali è richiesto un utilizzo frequente o prolungato del raffreddamento adiabatico.

La distribuzione dell'acqua sul pannello può essere regolata in funzione delle condizioni operative, mentre eventuali sistemi di recupero e ricircolo permettono di riutilizzare l'acqua non evaporata e ridurre ulteriormente i consumi.

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La soluzione più adatta per ogni applicazione

Non esiste un'unica tecnologia adiabaticamente ottimale per tutte le applicazioni.

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I sistemi spray ad alta pressione sono particolarmente efficaci per gestire picchi di temperatura e potenza con un'elevata capacità di nebulizzazione.

I sistemi spray a bassa pressione offrono una soluzione semplice e robusta e possono essere utilizzati per periodi di funzionamento più prolungati.

La gestione Multi-Step permette di adattare progressivamente l'utilizzo dell'acqua alla richiesta reale, mentre una configurazione ON/OFF rappresenta la soluzione più semplice quando l'adiabatico viene utilizzato solamente al superamento di determinate condizioni operative.

I sistemi a pannello evaporativo sono invece particolarmente indicati quando è richiesto un utilizzo frequente dell'adiabatico e un elevato livello di pre-raffreddamento dell'aria senza bagnatura diretta dello scambiatore.

La scelta e la regolazione del sistema permettono quindi di trovare il miglior compromesso tra capacità di raffreddamento, consumo energetico, consumo d'acqua e condizioni operative del drycooler.

Referenze