Definizione della Temperatura di bulbo umido di progetto

La temperatura di bulbo umido è la combinazione tra temperatura ambiente e umidità relativa dell’aria, al. Al variare del suo valore, varierà molto il grado di raffreddamento ottenibile da una torre. Definire la temperatura di bulbo umido a cui la torre si troverà a lavorare è pertanto un elemento chiave in fase di progetto. La temperatura di bulbo umido rappresenta, in altre parole, la temperatura teorica limite a cui l’acqua può essere raffreddata, laddove la temperatura in uscita effettiva si assume come all’incirca di 3-5° C superiore alla temperatura di bulbo umido stabilita a progetto.

Così, mentre in un condensatore o raffreddatore ad aria l’efficienza termica dipende dalla temperatura ambiente, per una torre evaporativa il valore di riferimento è la temperatura di bulbo umido. Questa misura la massima quantità di vapore che l’aria che circola nella torre può raccogliere, e quindi fornisce la misura dello scambio termico che la torre realizza con l’acqua. Dal momento che la temperatura di bulbo umido è in media da 4 a 6° C inferiore alla temperatura ambiente, le torri evaporative sono più efficienti come macchine termiche di raffreddamento di un tradizionale radiatore. Per ogni kg di acqua evaporata, una torre evaporativa disperde in media 600 Kcal/h, con consumo di acqua che è pertanto direttamente proporzionale alla potenzialità dissipata.

Nei periodi in cui la temperatura di bulbo umido scende al di sotto dei 10° C (come avviene spesso per gran parte dell’inverno e per buona parte della primavera e dell’autunno), la torre produce acqua fredda a 15° C, largamente sufficiente a soddisfare la maggior parte delle esigenze dell’industria di processo. In genere, il dimensionamento di una torre evaporativa viene fatto nella prospettiva di smaltire la maggiore potenzialità termica di progetto nelle condizioni ambientali peggiori, ovvero quelle che si verificano nei periodi più caldi e umidi, quindi con temperature di bulbo umido più elevate. Il funzionamento della torre resta così assicurato anche nei momenti meno caldi della giornata e nei mesi più freddi, con semplici controlli termostatici che accendono e spengono i ventilatori in funzione del raggiungimento della temperatura necessaria, oppure con l’installazione di inverter comandati da regolatori elettronici controllabili per i ventilatori.

Esistono studi con analisi delle temperature di bulbo umido per determinate città, addirittura con rilevazioni eseguite ogni ora di ciascun giorno, nel periodo più caldo dell’anno, per un arco temporale di 10 anni. Il progetto, condotto da una grande casa americana produttrice di torri evaporative, ha portato alla compilazione di una utilissima tabella disponibile online, ottima base per progettare torri di raffreddamento.
Una adeguata definizione delle temperature ambientali di progetto garantisce la massima resa in una torre, calcolabile come il rapporto tra il salto termico effettivo conseguito e quello massimo teorico che si potrebbe ottenere calcolandolo sulla temperatura di bulbo umido di progetto.