Sorvola una grande torre di raffreddamento iperboloide e vedrai nuvole di nebbia fluttuare dalla sua cima. Un iperboloide è la forma tridimensionale che si forma quando ruoti un'iperbole attorno al suo asse. Le nuvole di nebbia della torre di raffreddamento sono costituite da acqua evaporata e calore che la torre estrae da una raffineria di petrolio, acciaieria, centrale nucleare o altra fonte di calore industriale. Anche se esistono altri tipi di torri di raffreddamento, gli iperboloidi sono buoni da studiare quando si vuole sapere come funziona il raffreddamento evaportativo su larga scala.
Tecnologia evaporativa: la scienza dietro il raffreddamento
La temperatura di un liquido diminuisce durante evaporazione perché le molecole che rimangono nell'acqua hanno un'energia cinetica media inferiore rispetto alle molecole che sfuggono ed entrano nella fase vapore. Sei testimone di questo effetto quando il sudore evapora, lasciando il tuo corpo più freddo, e quando le unità di raffreddamento evaporative scuotono il calore di una stanza in estate.
Torri evaporative di raffreddamento a torre
Le torri di raffreddamento iperboloide utilizzano un processo simile a quello trovato in piccole unità di raffreddamento evaporativo. L'acqua calda proveniente da una fonte di calore, come una centrale elettrica, entra in una torre di raffreddamento, dove le pompe spostano l'acqua per riempire il materiale nella parte superiore della torre. Mentre l'acqua scorre verso il basso, l'aria in entrata colpisce l'acqua e ne fa evaporare parte. L'evaporazione rimuove il calore dall'acqua e l'acqua più fredda torna indietro anche se la fonte di calore lo raffredda. Il calore e l'acqua evaporata escono dalla parte superiore della torre di raffreddamento, creando la nuvola di nebbia che si vede.
Contenuto della nebbia
L'acqua esce dalla cima di una torre di raffreddamento in una delle due forme: deriva o evaporativo. Le emissioni di deriva consistono in acqua che contiene solidi sospesi e disciolti. Le emissioni evaporative sono acqua pura che potrebbe contenere contaminanti. L'acqua in queste torri può contenere additivi di trattamento che impediscono il ridimensionamento, la corrosione e altri problemi che ne riducono l'efficienza.
Torre di raffreddamento alternativa utilizza
Le centrali idroelettriche sfruttano il potere dell'acqua in movimento per generare elettricità. A partire da settembre 2014, Solar Wind Energy, Inc., ha progettato di costruire una massiccia torre di energia iperboloide che possa fare la stessa cosa. Salendo di 685,8 metri (2.250 piedi) in aria, la torre pompava l'acqua di mare verso l'alto e la rilasciava come una nebbia. Ciò raffredderebbe l'aria, facendola scendere ad una velocità abbastanza alta da far girare turbine che produrrebbero 610 megawatt di elettricità. La forma iperboloide della torre - larga nella parte superiore e sottile nel mezzo - aiuterebbe la torre a produrre energia in modo più efficiente.
Altri tipi di torre di raffreddamento
Gli scienziati chiamano iperboloidi "torri di raffreddamento bagnate" perché usano il raffreddamento per evaporazione. Le torri di raffreddamento a secco usano altri metodi per raffreddare l'acqua e riportarla alla fonte. È inoltre possibile trovare altri tipi di torri di raffreddamento che forniscono il riscaldamento, la ventilazione e il condizionamento dell'aria per scuole, uffici, hotel e strutture simili. È importante disinfettare l'acqua della torre di raffreddamento, perché i batteri possono riprodursi lì. La legionella, che è responsabile della malattia dei legionari, trova le torri di raffreddamento in ambienti ideali in cui propagarsi.
