Come calcolare gli scambiatori Wrap-Around Heat Pipe
Nelle zone tropicali l’alta umidità viene abbinata ad alte temperature. Dal punto di vista energetico, le apparecchiature tradizionali di condizionamento d’aria non sono molto efficienti. L’utilizzo degli scambiatori Wrap-Around Heat pipe o monoflat, interposto tra la batteria di raffreddamento principale, presenta molti vantaggi, come ad esempio una maggiore capacità di deumidificazione e una riduzione dell’energia richiesta senza costi aggiuntivi.
Ci sono innumerevoli motivi che spingono a cercare sistemi ecocompatibili. Può essere l’adesione alle certificazioni LEED o Eurovent, può essere il rispetto degli standard internazionali per la protezione dell’ambiente. Una recente analisi ha confrontato in termini di energia recuperata, assorbimento e restrizioni, i principali sistemi di recupero in conformità con lo standard ASHRAE 90.1 applicato a condizioni climatiche di umidità.
Lo Standard stabilisce che il valore minimo di recupero in termini di entalpia è almeno del 50%. I sistemi che meglio soddisfano questa esigenza sono sistemi statici di recupero di calore, ruote di entalpia e wrap around heat pipe. I sistemi statici di recupero di calore hanno lo svantaggio che, pur non avendo parti meccaniche, non recuperano il calore latente, come le ruote di entalpia. Queste ultime hanno il vantaggio di recuperare il calore latente, ma hanno parti meccaniche che consumano energia per il movimento della ruota.
Il wrap around non ha parti mobili, ma il movimento del fluido all’interno dei tubi è dato da una differenza di pressione data dal cambiamento di fase nel tubo. Il tubo, infatti, ha la coesistenza di uno stato di evaporazione e uno di condensazione: un calore laterale e altro raffredda il fluido che scorre attraverso di esso. Ci sono diversi usi dell’heat pipe: è possibile avere una configurazione a batteria di scambio termico, cioè il lato che si condensa è accanto a quello che si raffredda; essi possono essere due batterie separate, o si può avere il wrap around.
Questo sistema consente di avere sullo stesso flusso d’aria il recupero di calore dato dalla deumidificazione. L’heat pipe risulta essere il sistema più efficiente in termini di risparmio energetico e assorbimenti elettrici, senza parti secondarie che assorbano energia.
Il calcolo di tali apparecchiature può essere molto difficile. Ecco perché Unilab Srl ha sviluppato un software denominato “Dehumidifier Heat Pipe”, molto intuitivo e facile da usare. DHP consente di immettere i dati dimensionali dello scambiatore, le condizioni dell’aria e di eseguire un calcolo di dimensionamento in pochi minuti. E’ anche possibile creare un foglio in PDF contenente tutti i dati dello scambiatore di calore calcolato e la tabella psicometrica del trattamento. È inoltre possibile esportare un file DWG in scala 1:1 con il pattern dell’heat pipe e le sue dimensioni effettive.
Riferimenti
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A. John, P.E., D. Elseberry – Wrap Around Heat Pipes in Humid Climates – ASHRAE JOURNAL November 2016
