Dec 12, 2023

A cura di Ian BUTLER, Responsabile del Programma di Eliminazione della Deriva e Certificazione delle Torri di Raffreddamento
    
Eurovent Certita Certification è lieta di annunciare la modifica delle soglie di prestazione certificate per il tasso di deriva. Ciò è dovuto al riconoscimento degli standard industriali e degli schemi di incentivazione per il tasso di deriva a livello mondiale, come il sistema di classificazione degli edifici ecologici LEED, la norma spagnola UNE100030:2017, la norma francese NF E 38-424 e diverse altre regioni geografiche del mondo per i tipi di eliminatori di deriva controcorrente, a flusso incrociato integrati e non integrati. 

Garantire il tasso di efficacia dell'eliminatore di deriva (percentuale) di una torre di raffreddamento o di un eliminatore di deriva sta diventando un requisito sempre più importante non solo in Europa, ma anche in tutto il mondo. Prima di questo aggiornamento delle Regole Tecniche di Certificazione (TCR) ECP-14-DE 2023, la prestazione certificata della deriva era stata dichiarata per soddisfare un tasso di deriva dello 0,01% per condizioni di portata d'aria media tra 3,0 e 3,5 m/s. Tuttavia, ora Eurovent, insieme agli esperti del settore, ha rivisto l'importanza di certificare con certezza tassi di deriva ridotti e ha rivisto il suo standard di certificazione per riflettere la crescente domanda del settore di un tasso di deriva dello 0,002% in condizioni di velocità media dell'aria dichiarata (vedi diagramma 2).

I test di laboratorio controllati sono condotti presso la nuova struttura di laboratorio 4JTECH a Praga, nella Repubblica Ceca, in collaborazione con McHale Associates Inc. con sede negli Stati Uniti, un'agenzia di test autorizzata dal Cooling Technology Institute (CTI) per i test sugli eliminatori di deriva. I test utilizzano lo standard di prova delle prestazioni ECP-14-DE certificato da Eurovent per i test di laboratorio sulla deriva, utilizzando il codice di prova isocinetico della deriva ATC-140.

Che cos'è la deriva?

La deriva è la perdita indesiderata di acqua liquida nell'ambiente attraverso piccole goccioline che rimangono intrappolate nel flusso d'aria in uscita da un prodotto di smaltimento del calore per evaporazione, ad esempio una torre di raffreddamento. Le gocce d'acqua trasportano con sé sostanze chimiche e minerali, con conseguente impatto sull'ambiente circostante.

La deriva non va confusa con il pennacchio, che è la nuvola o la nebbia risultante dal processo di evaporazione, comunemente emessa da queste torri di raffreddamento. Mentre il pennacchio è la condensazione del vapore acqueo derivante dall'evaporazione, la deriva è costituita da gocce vere e proprie, che contengono le sostanze chimiche e i solidi presenti nell'acqua in circolazione.

Qual è la definizione di tasso di deriva?  

La portata di deriva è la proporzione tra la portata volumetrica della deriva e la portata dell'acqua in circolo contenuta nel flusso d'aria e in uscita dallo scarico dell'eliminatore, espressa in percentuale.

Come si calcola in base alle portate di circolazione note e alla portata di deriva pubblicata?

Ecco una torre di raffreddamento (esempio) con i dati pubblicati sul tasso di deriva dell'eliminatore dello 0,002% e il flusso di acqua circolante: 3.790 litri al minuto (l/min.). 

Poiché sappiamo che questa percentuale è in relazione alla portata di circolazione, possiamo calcolare il volume di acqua che esce dalla torre sotto forma di gocce di deriva, o perdita di deriva:

• Perdita per deriva (l/min.) = 3.790 l/min. x (0,002/100) = 0,0758 l/min.
• Espresso su un periodo di un'ora: 0,0758 l/min. x 60 min./ora = 4,548 l/ora

Se sostituiamo il valore di deriva di un altro prodotto, pari allo 0,01%, otterremo una perdita di deriva di 22,74 l/ora, ovvero una perdita di deriva 4 VOLTE SUPERIORE.   

Come funziona un eliminatore di deriva? 

Gli eliminatori di deriva aiutano a rimuovere le gocce d'acqua da un flusso d'aria in una torre di raffreddamento. Funzionano cambiando la direzione del flusso d'aria e facendo sì che le gocce d'acqua trascinate impattino contro le pareti dell'eliminatore (impattamento inerziale). Quando ciò avviene, le gocce vengono rimosse dal flusso d'aria e scorrono lungo le pareti per tornare nella sezione umida della torre.

Di solito è presente una qualche forma di meccanismo di percorso tortuoso, a seconda del livello di velocità di deriva richiesto.  Si deve riconoscere che il percorso più tortuoso può comportare perdite di carico più elevate attraverso l'eliminatore di deriva, e quindi una maggiore potenza del motore utilizzato dal ventilatore di movimento dell'aria. 

Diagramma 2 - L'intervallo operativo, come si vede nel diagramma precedente, è il punto in cui vogliamo che l'eliminatore di gocce funzioni nel modo più efficace e soddisfi il rating di deriva pubblicato.  Per il programma di certificazione Eurovent, per il flusso in controcorrente si considera la media di 2 prove a 3,5 m/s di flusso d'aria e per il flusso trasversale si considerano 2 prove a 3,0 m/s per la valutazione della percentuale di deriva.  Eurovent pubblica anche la velocità dell'aria alla quale si stabilisce la rottura in condizioni di prova.  

Definizione della velocità dell'aria di sfondamento: Si possono osservare tre fasi: in primo luogo, le piccole gocce lasciano il DE e ricadono quasi immediatamente; in secondo luogo, le piccole gocce fluttuano sopra il DE senza uscirne, quindi in terzo luogo, le gocce vengono trasportate dal flusso d'aria e lasciano il DE. La velocità di rottura corrisponde all'inizio della terza fase ed è espressa in m/s.

Perché eliminare la deriva?

Ci sono diversi motivi per cui è importante eliminare la deriva:

• Salute e sicurezza: L'acqua in circolazione di una torre di raffreddamento può essere espulsa attraverso la deriva, quindi qualsiasi sporco, detrito o batterio presente nell'acqua verrà disperso insieme alla deriva. Il problema principale è la legionella, un'infezione respiratoria che colpisce le persone esposte al batterio della legionella. Un individuo può inalare le goccioline contenenti i batteri, che sono abbastanza piccole da depositarsi in profondità nei polmoni. Questo problema è particolarmente sentito nelle grandi città, dove le torri sono spesso installate in cima agli edifici.
• Erosione delle pale del ventilatore e corrosione dell'unità interna: Le punte dei ventilatori possono raggiungere velocità fino a 56 metri al secondo e l'impatto delle gocce d'acqua sul bordo d'attacco dei ventilatori può essere dannoso per le prestazioni e il ciclo di vita del ventilatore. L'erosione del pacco ventilatori avrebbe un impatto enorme sull'efficienza del gruppo ventilatori e le strutture di supporto dei ventilatori potrebbero subire un'erosione (non sicura), come si vede nell'immagine 3, e crollare all'interno della torre di raffreddamento.    

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Le immagini precedenti mostrano una significativa erosione e corrosione all'interno di una torre di raffreddamento al di sopra dell'eliminatore di gocce, soprattutto quando è stato installato un eliminatore di gocce con un valore nominale molto basso o quando si sono verificati danni alla gocce.

• Impatto sulle apparecchiature vicine: La deriva può creare un fastidio per le aree circostanti nel raggio di spruzzatura della deriva. Questo può portare a un'accelerazione della corrosione delle apparecchiature vicine e a macchie su auto, finestre ed edifici.

Le immagini qui sopra mostrano esempi di corrosione da deriva fastidiosa. Vorreste lasciare la vostra bella auto nuova vicino a una torre di raffreddamento con tassi di deriva molto bassi?

• Perdita d'acqua: Come abbiamo visto nell'esempio riportato in questo articolo, la riduzione della deriva contribuirà anche a ridurre le inutili perdite di acqua da un sistema di raffreddamento. Il reintegro necessario per una torre di raffreddamento è una combinazione di perdite d'acqua dovute all'evaporazione, al blow down e alla deriva. Pertanto, la riduzione della deriva aiuta anche a ridurre il make up.
• Emissioni di PM10: Il particolato contenuto in una goccia di deriva viene lasciato in giro una volta che l'acqua che forma la goccia evapora, e può essere considerato un'emissione di PM10. Sebbene sia solo uno dei fattori di un'equazione complessa, la riduzione del tasso di deriva può anche contribuire a ridurre le emissioni regolamentate della torre.

Eurovent Certita Certification è leader mondiale nella certificazione di terza parte e opera nei settori del riscaldamento, della ventilazione, della climatizzazione e della refrigerazione (HVAC&R), rispondendo alle esigenze e ai requisiti di un'industria in continua evoluzione nei mercati residenziale, commerciale e industriale. Il suo marchio di certificazione storico, Eurovent Certified Performance, è ben riconosciuto in tutto il mondo, con un accreditamento internazionale secondo lo standard ISO17065 per gli organismi di certificazione.

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