Fattori operativi dei diversi compressori raffreddati ad acqua

I compressori raffreddati ad acqua richiedono un fabbisogno minimo da parte del sistema di ventilazione della struttura. Questo perché l'acqua di raffreddamento rimuove circa il 90% dell'energia termica generata dal motore elettrico.

Un sistema aperto senza ricircolo d'acqua richiede una fonte esterna. Ciò include reti idriche municipali, laghi, corsi d'acqua o pozzi d'acqua. Dopo aver attraversato il compressore, l'acqua viene scaricata.

Quando si utilizza questo metodo, il sistema necessita di un controllo con termostato per mantenere la temperatura dell'aria desiderata e regolare il consumo di acqua. In genere, un sistema aperto è facile ed economico da installare. Tuttavia, il funzionamento è costoso, soprattutto se l'acqua di raffreddamento proviene dalla rete idrica.

L'acqua proveniente da un lago o da un corso d'acqua è generalmente libera, ma necessita di filtrazione e purificazione per limitare il rischio di intasamento del sistema di raffreddamento. Inoltre, l'acqua ricca di calcare può causare la formazione di depositi all'interno dei refrigeratori, con conseguente compromissione del raffreddamento. Gli stessi problemi riguardano l'acqua salata, che può essere utilizzata se il sistema è progettato e dimensionato correttamente.

In un sistema aperto con circolazione dell'acqua, l'acqua di raffreddamento dal compressore viene nuovamente raffreddata in una torre di raffreddamento aperta facendola gocciolare per caduta in una camera attraverso la quale viene soffiata l'aria. In tali condizioni parte dell'acqua evapora e quella rimanente viene raffreddata fino a 2 °C al di sotto della temperatura ambiente (tale valore può variare a seconda della temperatura e dell'umidità relativa).

I sistemi aperti con circolazione dell'acqua trovano impiego principalmente quando la disponibilità di acqua proveniente da una sorgente esterna è limitata. Lo svantaggio di questo sistema consiste nel fatto che l'acqua viene gradualmente contaminata dall'aria circostante. Il sistema richiede inoltre una costante diluizione con acqua esterna a causa dell'evaporazione.

Sulle superfici metalliche calde si depositano sali solubili che riducono la capacità di trasferimento termico della torre di raffreddamento. L'acqua deve essere sottoposta con regolarità ad analisi e trattamenti con sostanze chimiche per evitare la crescita di alghe al suo interno.

Durante l'inverno, quando il compressore non è in funzione, occorre svuotare la torre di raffreddamento o riscaldare l'acqua per evitarne il congelamento.

In un sistema di raffreddamento chiuso, la stessa acqua circola continuamente fra il compressore e qualche forma di scambiatore di calore esterno, a sua volta raffreddato per mezzo di un circuito dell'acqua esterno o mediante l'aria circostante.

Quando l'acqua viene raffreddata tramite un circuito dell'acqua, si utilizza uno scambiatore di calore a piastre piane. Quando si utilizza l'aria circostante, si utilizza una matrice di raffreddamento formata da tubi e alette di raffreddamento. L'aria circostante viene fatta circolare in modo forzato attraverso i tubi e le alette mediante una o più ventole. Questo metodo è adatto se la disponibilità di acqua di raffreddamento è limitata.

I circuiti aperti o chiusi hanno una capacità di raffreddamento paragonabile, nel senso che l'acqua del compressore viene raffreddata fino a una temperatura superiore di 5 °C rispetto a quella del refrigerante. Se l'acqua di raffreddamento viene raffreddata dall'aria circostante, è richiesta l'aggiunta di un antigelo (ad esempio glicole).

Il sistema dell'acqua di raffreddamento chiuso viene riempito con acqua pura addolcita. Quando viene aggiunto il glicole, occorre ricalcolare il flusso d'acqua del sistema di compressione, in quanto il tipo e la concentrazione del glicole influiscono sulla capacità termica e sulla viscosità dell'acqua.

È inoltre importante pulire accuratamente il sistema prima di riempirlo per la prima volta. Un sistema dell'acqua chiuso correttamente implementato richiede una supervisione minima e bassi costi di manutenzione.

Per le installazioni in cui l'acqua di raffreddamento disponibile è potenzialmente corrosiva, il refrigeratore deve essere progettato in un materiale resistente alla corrosione come l'Incoloy.

Come indicato nell'introduzione, la maggior parte dei pacchetti compressore moderni sono disponibili anche in versione raffreddata ad aria. Questa configurazione prevede la ventilazione forzata all'interno del compressore d'aria.

Di conseguenza, viene consumata una maggiore energia a causa del funzionamento costante di una ventola. Tuttavia, i compressori raffreddati ad aria tendono a essere più puliti, con un minor numero di contaminanti che attraversano l'attrezzatura.

Speriamo che questo articolo aiuti a capire quale tipo di metodo di raffreddamento del compressore d'aria è più appropriato per la configurazione, l'applicazione e le esigenze specifiche. Se hai bisogno di ulteriori informazioni, il nostro team è lieto di aiutarti. Non esitare a contattarci oggi stesso per ricevere consigli personalizzati.