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n.14maggio 2014
ENERGIA
GESTIONE
do il chillerèspento, consentendo lamigrazionedel refrigerante instatodi
vaporedall’evaporatoreal condensatoreedel refrigerante in stato liquido
dal condensatoreall’evaporatore.Tuttavia, il trasferimentodi caloreè limi-
tatoal cambiamentodi fasedel Àuido refrigerante. Inoltre, la temperatura
massimadiacquadi torre richiestaèparia7°C, limitando il funzionamento
inmodalità free-coolingapochi periodi dell’anno (Figura4).
Il
‘sistemadiretto’
-Prevede l’installazionediunsistemadiby-passdel chil-
ler elettrico che consente l’unionedel circuitodell’acquadi torreedel cir-
cuitodell’acqua refrigerata.Nonostantequestasoluzionesiapiùef¿ciente
rispetto alle precedenti (non ci sono le perdite di ef¿cienza dello scam-
biatore), dovrebbe comunqueessereevitata. L’acqua refrigerata richiede
tendenzialmenteelevati gradi di purezzaper evitare formazioni di depositi
nelle batterie di scambio termico all’interno delle unità di trattamento aria
(UTA). Il ‘sistema diretto’ causa la contaminazione dell’acqua refrigerata
che potrebbe causare seri problemi di manutenzione e di gestione degli
impianti (Figura5).
Esempioapplicativo
NellaFigura 6 è riportato un esempio di con¿gurazione di un impianto di
free-cooling in modalità indiretta. L’impianto frigorifero esistente è costi-
tuito da 8 unità frigorifere condensata ad aria. L’investimento è costituito
dall’acquisto della torre di raffreddamento, dello scambiatore di calore,
dellapompadell’acquadi torre,dallacostruzionedelleconnessioni idrauli-
cheedall’installazionedi unsistemadi gestioneecontrollo. In tutti i giorni
dell’anno in cui le condizioni termoigrometriche sono favorevoli, i chiller
condensatiadariasonocompletamentespentie l’acqua refrigerataè ‘gra-
tuitamente’ raffreddatadall’acquadi torre tramite loscambiatoredi calore.
Nei giorni in cui le condizioni non si mostrano favorevoli, i chiller conden-
sati adariaentrano in funzionee la torredi raffreddamentoè spenta. Un
sistema di gestione e controllo servirebbero, poi, ad estendere il periodo
di sfruttamentodel sistema, permettendo il passaggiodal regime ‘freeco-
oling’aquelloconvenzionale (soltantochiller)e, viceversa, almutaredelle
condizioni termoigrometricheesterne.
Parametri¿nanziari
I parametri ¿nanziari di unprogettosimileaquellodescrittodipendonoes-
senzialmentedai seguenti fattori:
ƕ
temperaturamassimadi bulboumidoaccettabile (è strettamente corre-
lataalla temperaturadimandatadell’acqua refrigerata);
ƕ
numero di ore annue con temperatura di bulbo umido esterna inferiori
o uguali alla temperaturamassima di bulbo umido accettabile (a elevate
latitudini, l’opportunitàdi effettuare il free-coolingpuò raggiungereanche il
75%delleoreoperative totali dell’impiantodi condizionamento; a latitudini
inferiori il contributopotrebbeessere inferioreal 20%);
ƕ
fattored’utilizzodell’impiantodi condizionamentonelleore incui èpossi-
bileapplicare il principiodel free-cooling (fattoredi processo);
ƕ
costodell’elettricità;
ƕ
investimentodei componenti dell’impianto.
Nelle condizioni più favorevoli, l’opportunità del free-cooling consente di
ottenere interessanti risparmi energetici con tempi di ritorno inferiori adun
anno.A titoloesempli¿cativo, si riportanonellaTabella1 i risultati prelimi-
nari tecnico-economici di un sistema a free-cooling proposto per il raffre-
scamentodi areeadibitea laboratorioal postodimacchine frigoriferecon-
densateadarianellazonadelFucino (centro Italia).L’utilizzo intensivoh24
delsistemadi ‘free-cooling’consenteottimi ritornisull’investimentocomesi
evincedallaTabella1.
Conclusioni
Inconclusione, lasoluzionedel free-coolingèparticolarmente idoneaper
impianti che richiedono temperaturedi acqua refrigerataalte, presentano
Figura4 - Schema funzionaledel ‘sistemaconÁuido refrigerante’(FonteMWH) Figura 5 - Schema funzionaledel ‘sistemadiretto’ (FonteMWH)
Impiantodi Malalbergo, attualmente il piùgrandedellaToscana.
