Dry Cooler: guida completa al raffreddamento industriale ad aria
Un articolo alla scoperta di una semplice tecnologia di raffreddamento molto richiesta dai clienti dell’industria e della climatizzazione civile: i dry cooler, o sistemi di raffreddamento a secco. Parliamo di soluzioni a costo di acquisizione contenuto e con ridotte necessità di manutenzione, ma che richiedono specifiche temperature in output del fluido da raffreddare e talvolta ampi spazi installativi.
Vediamo allora in dettaglio cosa sono, come funzionano e come sono fatti i dry cooler.
1. Introduzione ai Dry Cooler
I dry cooler si basano su un principio semplice ma efficace: il raffreddamento per convezione. L’aria esterna viene convogliata e spinta da uno o più ventilatori, attraversa delle “batterie alettate” poste all’interno del dry cooler, assorbendo il calore dal fluido di processo che vi scorre all’interno. L’aria viene quindi espulsa nell’ambiente, completando il ciclo di raffreddamento.
Alcune note terminologiche, prima di proseguire. I dry cooler sono spesso detti anche air cooler, per la loro caratteristica di funzionare unicamente con l’aria come vettore, i termini sono quindi intercambiabili. Non è inoltre infrequente leggere la dizione sistema dry cooler.
2. Struttura e componenti dei dry cooler
I dry cooler sono costituiti da componenti relativamente semplici, ma efficaci nel lavorare insieme per dissipare il calore.
- Circuito chiuso con batterie alettate: Il cuore del dry cooler è un circuito chiuso che contiene/fa transitare il fluido di processo che deve essere raffreddato. Questo fluido scorre all’interno di spire di tubi collegati tra loro (tramite curve saldate) e inseriti in una serie di “alette”, ossia sottili piastre che formano un “pacco alettato” (batterie alettate).
- Le alette metalliche sulla superficie della batteria aumentano la superficie di scambio termico con l’aria, massimizzando il raffreddamento, ossia la cessione del calore del fluido verso l’ambiente esterno. Materiali, spessori e geometrie delle batterie alettate vengono definiti in base alle caratteristiche del fluido da raffreddare e a specifiche esigenze.
- Ventilatori: Potenti ventilatori aspirano l’aria dall’ambiente e la spingono attraverso le batterie alettate. La velocità e la portata d’aria dei ventilatori sono fondamentali per garantire un efficace raffreddamento del fluido.
- Motore: A far girare i ventilatori c’è uno o più motori elettrici. I dry cooler moderni utilizzano motori ad alta efficienza per ridurre i consumi energetici e contenere la rumorosità.
- Telaio e struttura: Il telaio e la struttura del dry cooler devono essere resistenti alle intemperie e garantire la protezione dei componenti interni. Possono essere realizzati in acciaio zincato o verniciato per resistere alla corrosione.
3. Vantaggi dei dry cooler
L’adozione di dry cooler comporta una serie di benefici.
- Semplicità di costruzione, installazione e avviamento. È evidente dalla descrizione che si tratta di macchine che non richiedono particolari opere accessorie per essere montate (al netto del posizionamento a terra e dei necessari allacciamenti elettrici e idraulici).
- Manutenzione ridotta. La struttura robusta ma semplice dei dry cooler richiede interventi davvero minimi, garantendo costi di gestione contenuti nel lungo periodo.
- Solo aria. Il funzionamento di questa tecnologia non richiede altro che l’aria esterna, come abbiamo visto mossa da uno o più ventilatori. Naturalmente, questo potrebbe tradursi in un limite per quelle applicazioni che richiedono appunto temperature del fluido da raffreddare inferiori a quelle dell’aria esterna.
- Bassi costi operativi. Questo è naturalmente un effetto delle precedenti caratteristiche funzionali.
- Flessibilità di installazione. I dry cooler possono essere installati all’aperto o all’interno, adattandosi a diverse esigenze di layout degli impianti. La loro modularità li rende adatti anche a retrofitting di impianti esistenti.
- Versatilità di funzionamento. I sistemi con dry cooler possono funzionare durante tutto l’anno, senza problemi riferiti alle basse temperature circostanti.