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I raffrescatori evaporativi utilizzano un principio di raffreddamento naturale basato sull'evaporazione dell'acqua. A differenza dei tradizionali sistemi di climatizzazione a compressione, il processo di raffrescamento evaporativo non utilizza un ciclo frigorifero con compressore e gas refrigerante.
Questa tecnologia è una soluzione ideale per il raffrescamento di ambienti ben ventilati, aperti o semiaperti e in tutte quelle situazioni in cui è necessario mantenere un costante ricambio d'aria.
I raffrescatori evaporativi possono essere utilizzati, a seconda delle caratteristiche dell'impianto e dell'ambiente, in capannoni, officine, magazzini, portici, tensostrutture, spazi commerciali e altri ambienti nei quali il raffrescamento tradizionale può risultare meno adatto e dispendioso sia in termini economici che di sostenibilità.
Il raffrescamento evaporativo è generalmente più efficace quando l'aria è relativamente secca e richiede un adeguato ricambio d'aria, poiché durante il processo l'aria aumenta il proprio contenuto di umidità.
Il raffrescamento evaporativo sfrutta un semplice principio fisico: quando l'acqua evapora, assorbe calore dall'aria circostante.
All'interno del raffrescatore, l'aria viene fatta passare attraverso un pannello evaporativo mantenuto umido dall'acqua. Durante questo passaggio, una parte dell'acqua evapora e sottrae calore all'aria, che viene quindi immessa nell'ambiente a una temperatura inferiore e con un contenuto di umidità maggiore.
In modo semplificato, il processo avviene in quattro fasi:
L'efficacia del processo dipende da diversi fattori, tra cui la temperatura e l'umidità dell'aria, le caratteristiche del pannello evaporativo, la portata d'aria e le condizioni di ventilazione dell'ambiente.
Molti raffrescatori utilizzano pannelli evaporativi progettati per aumentare la superficie di contatto tra aria e acqua: una maggiore superficie di scambio può favorire il processo evaporativo, a parità delle altre condizioni.
Un raffrescatore evaporativo può essere una soluzione adatta soprattutto quando:
Al contrario, il raffrescamento evaporativo può essere meno indicato negli ambienti chiusi con scarsa ventilazione o in condizioni di elevata umidità, poiché il processo introduce ulteriore umidità nell'aria e la sua capacità di raffrescamento diminuisce all'aumentare dell'umidità relativa.
Per scegliere correttamente un raffrescatore è importante valutare:
Un corretto dimensionamento è fondamentale: la sola portata d'aria nominale non è sufficiente per stabilire l'idoneità di un raffrescatore senza considerare le caratteristiche specifiche dell'ambiente.
Raffrescatore evaporativo e condizionatore utilizzano tecnologie differenti.
Il condizionatore utilizza normalmente un ciclo frigorifero per sottrarre calore all'ambiente e trasferirlo all'esterno. Il raffrescatore evaporativo, invece, raffredda l'aria attraverso l'evaporazione dell'acqua.
Questa differenza comporta modalità di utilizzo differenti:
Rispetto ai condizionatori tradizionali, i raffrescatori usano un principio di raffreddamento naturale che non richiede l'uso di gas refrigeranti e di costosi compressori. Questo si traduce in un risparmio sui costi d'acquisto nonchè dei consumi di energia elettrica con vantaggi notevolissimi anche nel breve periodo. Per fare un esempio pratico, un raffrescatore da 3.000 m³/h assorbe meno di 300 W e circa 6-8 litri d'acqua all'ora. Siamo al -90% di costi di installazione e -75% di costi di esercizio rispetto ai condizionatori.
Il potente ventilatore montato sui raffrescatori garantisce un alto numero di ricambi d'aria (di norma viene tarato per sostituire l'aria circa 20-25 volte per ora) e questo mantiene sano l'ambiente ed elimina costantemente dall'aria i fumi e gli odori sgradevoli.
Il consumo di energia elettrica del ventilatore e della pompa per l'acqua è contenuto. L'installazione e la manutenzione sono estremamente semplici ed i costi sono estremamente contenuti se comparati con i tradizionali sistemi di condizionamento dell'aria.
Per l'installazione occorre solamente prevedere l'allacciamento alla rete idrica (se prevista) ed a quella elettrica. Se posizionati a muro o a tetto bisognerà installare solo un'apposita mensola, altrimenti sono facilmente trasportabili come un comune dispositivo munito di ruote. L'installazione dei raffrescatori non richiede licenze o autorizzazioni speciali.
La manutenzione è molto semplice poiché essenzialmente consiste nella pulizia, una volta all'anno, della vasca dell'acqua e del pannello evaporativo.
Qualificati ricercatori hanno dimostrato come condizioni climatiche più favorevoli all'interno degli ambienti di lavoro possono migliorare il comfort per il lavoratore e perciò, migliorarne la produttività. Secondo uno studio della NASA a 32°C la produttività cala del 29% (45% a 35°C) e la possibilità di errore da parte dell'operatore è di tre volte più alta di quella in normali condizioni di temperatura (15°C- 20°C).
A seconda delle condizioni ambientali e del corretto dimensionamento, i raffrescatori evaporativi possono trovare applicazione in numerosi contesti, tra cui:
