I dry cooler sono delle unità costituite principalmente da uno scambiatore di calore alettato aria/acqua che consente di raffreddare un flusso d’acqua, che scorre attraverso le tubazioni della batteria di scambio, tramite l’utilizzo dell’aria ambiente. È un sistema molto semplice e facile da installare.
L’unica energia impegnata da questi sistemi è quella utilizzata dai ventilatori che movimentano l’aria che lambisce le tubazioni della batteria di scambio termico. Negli anni, questo tipo di unità è stato soggetto a miglioramenti dal punto di vista energetico, grazie all’utilizzo di nuove tecnologie come i ventilatori EC. Questa tipologia di ventilatori a controllo elettronico consente di ridurre l’assorbimento elettrico dei ventilatori tramite l’utilizzo di un sistema che consente di modulare la velocità di rotazione in funzione delle condizioni esterne.
Quando la temperatura esterna o la richiesta termica si riducono rispetto alle condizioni di progetto, la modulazione consente di abbassare l’energia assorbita aumentando di conseguenza il risparmio economico per l’impresa e, al contempo, riducendo la rumorosità. Tendenzialmente l’unità con ventilatori EC ha dei costi di investimento maggiori rispetto alle tecnologie tradizionali ed è per questo che un’analisi costi/benefici è fondamentale per valutarne la convenienza e i tempi di ritorno dell’investimento.
I dry cooler sono utilizzati in impianti a circuito chiuso. Ciò consente di ridurre al minimo la contaminazione dell’acqua con l’aria esterna (come accade per esempio nelle torri evaporative) e consente di evitare sprechi (l’acqua nel circuito è sempre la stessa).
I limiti operativi dell’unità dipendono essenzialmente dalla temperatura dell’aria esterna. Generalmente, il fluido esce sempre più caldo rispetto alla temperatura esterna di un valore prossimo ai 5-10°C, per consentire lo scambio termico tra i due fluidi. Valori inferiori potrebbero richiedere un aumento delle dimensioni dell’unità con conseguente aumento dei costi di investimento.
Ciò fa comprendere come la resa dell’unità è strettamente legata alla stagionalità: valori alti della temperatura dell’aria riducono lo scambio termico e quindi la resa dell’unità; valori bassi della temperatura aumentano lo scambio e quindi la resa dell’unità.
Bisogna prestare molta attenzione alle condizioni dell’aria esterna nei periodi più freddi dell’anno.
Valori di temperatura dell’aria inferiori gli 0°C, aumentano il rischio di congelamento del fluido all’interno delle tubazioni, con conseguente rottura dell’impianto. Per questo motivo, in queste condizioni si predilige l’utilizzo di soluzioni con basso punto di congelamento, come le miscele acqua/glicole. In alternativa, nel caso in cui l’impianto non sia in funzione in questi periodi, si rende necessario il completo drenaggio del fluido.
La soluzione dry cooler si può adattare per diversi fluidi (acqua, acqua/glicole, olii diatermici) e per diverse condizioni ambientali. Esiste anche la possibilità di adattare i materiali degli scambiatori all’ambiente presso cui verrà installata l’unità. È il caso di ambienti corrosivi o con atmosfere altamente aggressive per i materiali tradizionali con cui vengono costruiti i dry cooler (tubi in rame e alette in alluminio). A tal proposito è utile fornire le informazioni del luogo di installazione durante la fase di dimensionamento.
È anche possibile richiedere diverse configurazioni geometriche che meglio si adattano al luogo dove l’unità verrà posizionata.