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Sono ingegnere chimico e mi sono sempre interessato da dilettante di tecniche alternative.
Mi è capitato sotto gli occhi l'articolo di due studiosi di Hong Kong che propongono un nuovo metodo di condizionamento ambientale che non fa uso di cicli frigo come i soliti impianti e mi sembra adatto per paesi del Terzo Mondo, come si vedrà alla fine.
IL clima estivo di Hong Kong è simile a quello di Milano: aria calda e umida, diciamo 35 gradi e 50% di umidità relativa. Per portarla a condizioni accettabili bisogna abbassare la temperatura a 20-25 gradi con una umidità relativa ancora del 50%, ma con un contenuto in peso di umidità ridotto della metà.
Normalmente questo si ottiene con cicli frigoriferi che raffreddano l'aria ambiente a 10-15 gradi, nello stesso tempo condensando l'umidità in eccesso, e così raffreddata ed essiccata la rimandano nell'ambiente condizionato, dove si riscalda alla temperatura voluta. I condizionatori sono formati da due parti, una interna in cui l'aria ambiente viene raffreddata e ridotta di umidità, una esterna dove avviene la condensazione del fluido frigorifero e viene ceduto all'ambiente il calore asportato dall'ambiente condizionato. L'umidità condensata viene scaricata all'esterno.
Tutto questo richiede un notevole consumo di energia e la disponibilità di una rete elettrica di sufficiente capacità.
Nel sistema proposto dai due studiosi di HongKong, l'aria verrebbe invece privata dell'umidità facendola passare, invece che sulle serpentine di un frigorifero, attraverso un letto di sostanza essiccante (cloruro di calcio, zeoliti sintetiche; la scelta è vasta). Durante l'essiccamento il calore di condensazione dell'umidità assorbita produce un riscaldamento dall'aria, che va riportata alla temperatura iniziale (ma non ancora quella desiderata per l'ambiente condizonata) per scambio di calore con l'ambiente esterno, attraverso una superficie di scambio termico. L'aria così essiccata e raffreddata alla temperaura esterna viene infine semplicemente saturata di umidità da spruzzi d'acqua o passando attraverso un pacco umido, così che si raffredda e si porta al contenuto di umidità desiderato.
Per fare un esempio, dell'aria secca a 40 gradi, per saturazione adiabatica, si rafreda a 14 gradi. Immessa nell'ambiente da condizionare assorbe calore portandosi a 25 gradi e al 50% di umidità, condizioni ideali. Il calore assorbito da 14 a 25 gradi (10 kcal per kg di aria) è l'effetto analogo a quello dei soliti condizionatori meccanici, ma ottenuto senza consumo di energia (solo la poca necessaria per far circolare l'aria attraverso l'impianto).
Lo stesso effetto di raffreddamento da 25 a 14 gradi dell'aria dell'ambiente condizionato si otterrebbe facendola passare attraverso l'essiccante, per cui si riscalda a 50 gradi, raffreddandola a 40 gradi per scambio termico con l'aria esterna e saturandola di acqua.
Tutto questo non è senza prezzo. Invece di usare energia elettrica per azionare il ciclo frigo di un condizionatore classico bisogna consumare calore per rigenerare l'essiccante, facendogli passare attraverso dei fumi caldi di combustione. Si consuma calore invece di energia elettrica. Alla fine il calore di rigenerazione consumato sarà circa lo stesso del calore consumato per produrre l'energia elettrica per il ciclo frigo.
Naturalmente se si vuole che il sistema funzioni in continuo bisogna prevedere un doppio ambiente di essiccamento, uno dove l'aria viene essiccata per contatto con la sostanza essiccante, un altro in parallelo (o in serie) dove l'essiccante viene riigenerato, cioè privato dell'acqua assorbita, per contatto con dei fumi di combustione caldi.
E qui entra in gioco il solare. Si può prevedere un sistema in cui il calore di rigenerazione viene fornito da energia solare.Invece di fumi di combustione, cioè aria calda (a 50-60 gradi almeno) prodotta in pannelli solari, facili da costruire ed economici.
Questa è l'idea che vorrei fosse realizzata, un impianto di condizionamento quasi completamente autosufficiente (solo il po' di elettricità richiesta per la circolazione dei fluidi). Io non ho i mezzi per realizzarla ma mi piacerebbe che qualcuno ci provasse, con il mio aiuto tecnico. Credo che funzionerebbe e avrebbe successo.
Mi è capitato sotto gli occhi l'articolo di due studiosi di Hong Kong che propongono un nuovo metodo di condizionamento ambientale che non fa uso di cicli frigo come i soliti impianti e mi sembra adatto per paesi del Terzo Mondo, come si vedrà alla fine.
IL clima estivo di Hong Kong è simile a quello di Milano: aria calda e umida, diciamo 35 gradi e 50% di umidità relativa. Per portarla a condizioni accettabili bisogna abbassare la temperatura a 20-25 gradi con una umidità relativa ancora del 50%, ma con un contenuto in peso di umidità ridotto della metà.
Normalmente questo si ottiene con cicli frigoriferi che raffreddano l'aria ambiente a 10-15 gradi, nello stesso tempo condensando l'umidità in eccesso, e così raffreddata ed essiccata la rimandano nell'ambiente condizionato, dove si riscalda alla temperatura voluta. I condizionatori sono formati da due parti, una interna in cui l'aria ambiente viene raffreddata e ridotta di umidità, una esterna dove avviene la condensazione del fluido frigorifero e viene ceduto all'ambiente il calore asportato dall'ambiente condizionato. L'umidità condensata viene scaricata all'esterno.
Tutto questo richiede un notevole consumo di energia e la disponibilità di una rete elettrica di sufficiente capacità.
Nel sistema proposto dai due studiosi di HongKong, l'aria verrebbe invece privata dell'umidità facendola passare, invece che sulle serpentine di un frigorifero, attraverso un letto di sostanza essiccante (cloruro di calcio, zeoliti sintetiche; la scelta è vasta). Durante l'essiccamento il calore di condensazione dell'umidità assorbita produce un riscaldamento dall'aria, che va riportata alla temperatura iniziale (ma non ancora quella desiderata per l'ambiente condizonata) per scambio di calore con l'ambiente esterno, attraverso una superficie di scambio termico. L'aria così essiccata e raffreddata alla temperaura esterna viene infine semplicemente saturata di umidità da spruzzi d'acqua o passando attraverso un pacco umido, così che si raffredda e si porta al contenuto di umidità desiderato.
Per fare un esempio, dell'aria secca a 40 gradi, per saturazione adiabatica, si rafreda a 14 gradi. Immessa nell'ambiente da condizionare assorbe calore portandosi a 25 gradi e al 50% di umidità, condizioni ideali. Il calore assorbito da 14 a 25 gradi (10 kcal per kg di aria) è l'effetto analogo a quello dei soliti condizionatori meccanici, ma ottenuto senza consumo di energia (solo la poca necessaria per far circolare l'aria attraverso l'impianto).
Lo stesso effetto di raffreddamento da 25 a 14 gradi dell'aria dell'ambiente condizionato si otterrebbe facendola passare attraverso l'essiccante, per cui si riscalda a 50 gradi, raffreddandola a 40 gradi per scambio termico con l'aria esterna e saturandola di acqua.
Tutto questo non è senza prezzo. Invece di usare energia elettrica per azionare il ciclo frigo di un condizionatore classico bisogna consumare calore per rigenerare l'essiccante, facendogli passare attraverso dei fumi caldi di combustione. Si consuma calore invece di energia elettrica. Alla fine il calore di rigenerazione consumato sarà circa lo stesso del calore consumato per produrre l'energia elettrica per il ciclo frigo.
Naturalmente se si vuole che il sistema funzioni in continuo bisogna prevedere un doppio ambiente di essiccamento, uno dove l'aria viene essiccata per contatto con la sostanza essiccante, un altro in parallelo (o in serie) dove l'essiccante viene riigenerato, cioè privato dell'acqua assorbita, per contatto con dei fumi di combustione caldi.
E qui entra in gioco il solare. Si può prevedere un sistema in cui il calore di rigenerazione viene fornito da energia solare.Invece di fumi di combustione, cioè aria calda (a 50-60 gradi almeno) prodotta in pannelli solari, facili da costruire ed economici.
Questa è l'idea che vorrei fosse realizzata, un impianto di condizionamento quasi completamente autosufficiente (solo il po' di elettricità richiesta per la circolazione dei fluidi). Io non ho i mezzi per realizzarla ma mi piacerebbe che qualcuno ci provasse, con il mio aiuto tecnico. Credo che funzionerebbe e avrebbe successo.
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