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Oct 21, 2023

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Una torre di raffreddamento ibrida è un sistema di raffreddamento che sfrutta le tecnologie di raffreddamento a umido e a secco per ridurre sia i volumi dei pennacchi che il consumo di acqua, minimizzando l'impatto sull'ambiente.

L'aria entra sia dalla sezione umida che da quella secca della torre. L'aria proveniente dalle sezioni inferiori attraversa la sezione umida prima di raggiungere la sezione secca superiore. L'aria proveniente dalle sezioni bagnata e asciutta sale e si mescola sopra la ventola, producendo un pennacchio poco o niente visibile.

Pennacchio

Il pennacchio visibile è essenzialmente vapore acqueo puro scaricato dalle torri di raffreddamento durante il funzionamento. È visibile quando la massa d'aria calda e umida che lascia la torre viene raffreddata al di sotto del punto di rugiada. Il pennacchio visibile è più diffuso durante i periodi invernali, quando l’aria umida più calda si mescola con l’aria ambiente più fredda. Il pennacchio visibile scaricato da una torre di raffreddamento non è un inquinante atmosferico. Attraverso il pennacchio, le torri di raffreddamento aggiungono calore e umidità all'ambiente circostante.

Nelle torri di raffreddamento ibride, il flusso d'aria essiccata e riscaldata prodotto all'interno dei fasci tubieri della sezione secca si mescola con l'aria satura essiccata proveniente dalla sezione umida per ridurre la formazione di pennacchi.

L'aria mista e insatura che esce dalla torre ibrida sfrutta gli effetti di raffreddamento combinati delle sezioni umide e asciutte, quindi, anche se raffreddata dall'ambiente circostante, l'aria non diventerà supersatura e non si formerà alcuna nebbia visibile.

Le torri di raffreddamento ibride sono progettate specificamente per evitare pennacchi visibili in condizioni ambientali fredde e umide e quando i vincoli locali richiedono questa tecnologia, come negli aeroporti o nelle aree residenziali.

Consumo d'acqua

L'ibridazione di una torre di raffreddamento è la transizione da una torre di raffreddamento completamente umida a una torre di raffreddamento ibrida. Le ibridazioni del sistema di raffreddamento SPIG riducono al minimo l'impatto ambientale con l'aggiunta di una sezione a secco alle torri di raffreddamento a umido. Queste sezioni a secco sono fondamentalmente convenzionali scambiatori di calore raffreddati ad aria posizionati nella parte superiore della struttura sopra i separatori di gocce. La sezione secca è dotata di serrande per controllare il flusso d'aria in base alle reali condizioni ambientali. La prestazione termica massima della torre di raffreddamento ibrida, calcolata attraverso la temperatura dell'acqua fredda in uscita dalla torre, si ottiene quando la torre di raffreddamento funziona in configurazione umida, con le serrande completamente chiuse. La massima capacità di abbattimento dei pennacchi si ottiene invece quando il flusso d'aria viene erogato nella sezione secca, con le serrande totalmente aperte. Alla torre viene aggiunto un sistema di aspirazione per rimuovere l'aria dalla parte superiore dei fasci tubieri sia durante la sequenza di avvio che durante il normale funzionamento per controllare i volumi d'acqua adeguati nella sezione asciutta.

Il design ibrido combina il raffreddamento a secco con il raffreddamento a umido in un involucro comune. Il flusso di acqua calda attraversa il sistema in serie, iniziando caldo nella sezione secca situata all'esterno dell'involucro della torre di raffreddamento appena sopra i separatori di gocce. Successivamente, l'acqua preraffreddata viene alimentata al sistema di distribuzione e scaricata sul mezzo di riempimento della sezione umida. È necessario prevedere un sistema di aspirazione su skid per creare e mantenere l'effetto sifone nei fasci tubieri (sezione asciutta) che consente alle pompe di circolazione dell'acqua di funzionare con una prevalenza inferiore.

Riepilogo

Una torre di raffreddamento ibrida è quindi vantaggiosa quando è necessario limitare l’uso di acqua e ridurre o eliminare il pennacchio che fuoriesce dai camini dei ventilatori. Trattandosi di vapore acqueo, il pennacchio non è un inquinante, ma potrebbe essere problematico per il traffico aereo o nelle aree residenziali. Le torri di raffreddamento umide possono presentare un risparmio iniziale sui costi grazie alla selezione dei materiali, al minor numero di componenti richiesti e a un leggero risparmio nel consumo energetico. Le torri di raffreddamento ibride, tuttavia, presentano vantaggi ambientali con un ridotto consumo di acqua e l’abbattimento dei pennacchi. In alcune applicazioni, il risparmio idrico generato dalle torri di raffreddamento ibride compensa i maggiori costi di costruzione.