Fino a 20/25 anni fa, il problema del reperimento di acqua a temperatura superiore a 15°C per i raffreddamenti di processo, veniva risolto utilizzando acque superficiali (di falda o di acquedotto), che venivano poi scaricate in fogna o nei corsi di acqua (fiumi ecc…).
Il progressivo impoverimento delle falde ed una sempre maggiore attenzione dei legislatori ai problemi derivanti anche da inquinamento termico delle acque di superficie, ha forzato l’industria ad utilizzare circuiti di raffreddamento chiusi, nei quali l’acqua viene raffreddata da chiller.
L’attenzione ai problemi di risparmio energetico da parte delle industrie, spinge verso l’utilizzo di acqua di torre per il raffreddamento dei condensatori dei chiller, al posto dell’aria, soprattutto su impianti di potenzialità elevata.
In effetti le torri evaporative, consentono di ottenere una temperatura di condensazione in media inferiore di 10°C rispetto a quelle ottenibili con una condensazione ad aria, che tradotto in denaro, corrisponde ad un risparmio di circa il 20% sulla bolletta dell’energia elettrica.
Per i consumi di acqua possiamo affermare che se il salto termico imposto alle utenze è pari a 10°C, come accade spesso nelle industrie, risulterà un consumo globale di acqua pari al 10% di quella consumata nel caso di raffreddamento con acqua a perdere.
Inoltre l’utilizzo di torri evaporative, non dà luogo ad inquinamenti delle acque superficiali (nemmeno termici), tantomeno a sovraccarichi della rete fognaria.
Va inoltre evidenziato che quando la temperatura del bulbo umido scende al di sotto dei 10°C, una torre evaporativa, produrrà acqua fredda a 15°C, temperatura in grado di soddisfare la maggior parte delle esigenze di raffreddamento delle industrie di processo.
Considerando che l’aria esterna abbia una umidità relativa del 50%, significa che abbiamo una temperatura di bulbo umido di 10°C già con 16°C di bulbo asciutto, condizioni termoigrometriche, che alle nostre latitudini sono raramente superate per gran parte dell’inverno e buona parte di primanvera ed autunno.
In realtà non conviene utilizzare l’acqua di torre direttamente per il raffreddamento delle utenze di processo, in quanto non offre le necessarie garanzie di pulizia, ce mantengano degli intervalli di manutenzioni su tempi accettabili. Di conseguenza, per poter sfruttare questo effetto di free cooling, conviene interporre tra le utenze e la torre, degli scambiatori di calore, in modo da separare fisicamente i due circuiti, scambiatori a piastre quasi sicuramente, vista l’estrema efficienza di questi apparecchi.
Dal punto di vista della potenzialità termica, la torre evaporativa che serve per la dissipazione del calore di condensazione di un chiller, risponde ottimamente alle esigenze di raffreddamento in free cooling della stessa utenza del chiller, in quanto deve dissipare mediamente un 25/30% di potenza termica in più del chiller stesso che serve.