La condensazione in un ciclo frigorifero è una fase delicata e la sua modalità di realizzazione è essenziale per l’ottimale funzionamento di un impianto di refrigerazione.
Le problematiche della condensazione in aria sono legate alla temperatura dell’aria stessa, che influisce in maniera determinante sulla pressione di condensazione. Negli impianti di refrigerazione industriale o civile, che lavorano nei periodi caldi, questo è un problema molto rilevante. L’utilizzo dell’aria come fluido di raffreddamento del condensatore richiede la periodica manutenzione della batteria di scambio: l’efficienza energetica ottenibile dipende fortemente da questo fattore.

Le principali problematiche della condensazione ad aria possono venire risolte mediante l’utilizzo di scambiatori ad acqua. La temperatura di condensazione rimane stabile in tutto l’anno, non dipende dalle escursioni termiche stagionali, può sfruttare la maggiore capacità termica di scambio dell’acqua rispetto l’aria.

I problemi di sporcamento del condensatore sono ascrivibili prevalentemente alle proprietà chimico-fisiche dell’acqua di raffreddamento. Tuttavia anche con l’acqua esiste un problema piuttosto importante, connesso alla sua disponibilià non illimitata ed in certi casi contingentata.

Questo specialmente per i grossi impianti di raffreddamento con chiller, che richiedono portate d’acqua di raffreddamento considerevoli. In alcuni casi esiste il divieto di utilizzare acqua di acquedotto per gli impianti di condizionamento. Comunque, anche nel caso di acqua di pozzo o di fiume, la cui disponibilità in linea teorica, risulta essere illimitata, sussistono problemi di  approvvigionamento nel caso in cui l’acqua risulti a perdere e sia necessaria per il funzionamento di impianti di grande potenza frigorifera.

E’ necessario tenere presente che il bisogno di acqua si realizza prevalentemente nel periodo estivo, quando la siccità può farsi sentire in alcune zone.

Uno dei modi per ovviare, almeno in parte, a tale problematica è quello di utilizzare per gli impianti di condizionamento dei condensatori evaporativi, che permettono un risparmio in termini di consumo d’acqua.

Come funziona il condensatore evaporativo

Il condensatore evaporativo è in pratica una torre evaporativa più sofisticata.

Nella batteria di scambio scorre il refrigerante da condensare.

Il serpentino è costituito da un fascio di tubi lisci che in entrata contengono il gas mentre all’uscita contengono il refrigerante condensato. Una serie di ugelli provvede a spruzzare dell’acqua sul condensatore, in modo da mantenerlo costantemente bagnato. Il calore del desurriscaldamento e della condensazione del gas vengono acquistati dall’acqua per evaporare (mediamente 1 kg di acqua assorbe 600 Kcal).

Una parte dell’acqua spruzzata non acquista una quantità di calore sufficiente per evaporare e quindi ricade sul fondo di una bacinella da dove, mediante una pompa, viene reindirizzata agli ugelli per essere nuovamente utilizzata. L’intero processo viene agevolato mediante l’insufflazione di aria in controcorrente rispetto alla caduta dell’acqua.

ALcune goccioline di acqu vengono trascinate. Per evitare una eccessiva dispersione di acqua, prima che l’aria sia espulsa viene fatta fluire attraverso un separatore di gocce. Con tale soluzione si integrano i processi di raffreddamento della batteria propri della condensazione in aria e della condensazione in acqua.
Con tale soluzione, la quantità di calore che è possibile sottrarre al condensatore viene a dipendere dalla temperatura a bulbo umido dell’aria. Nelle zone in cui essa è elevata, la potenza di raffreddamento viene penalizzata e risulta giocoforza necessario accettare temperature di condensazione più elevate.