Come prevenire la crescita batterica nei sistemi di raffreddamento a secco e a umido

Nei sistemi di raffreddamento, detriti trasportati dall'aria, come polvere e foglie, o depositi di acqua, come scaglie o particelle inorganiche/organiche, possono accumularsi sulle superfici dei riempimenti delle torri di raffreddamento o sulle batterie delle alette dei raffreddatori ad aria. Questi depositi, se accumulati nel tempo, possono ridurre significativamente l’efficienza di raffreddamento di un sistema e portare alla crescita del batterio della legionella nel caso delle torri di raffreddamento.

Contrariamente alla credenza popolare, un piccolo accumulo di detriti ha solo un effetto minimo sulle prestazioni della torre di raffreddamento. Infatti, piccole quantità di detriti possono aiutare il sistema aumentando la superficie dell’acqua e il tempo di contatto aria-acqua senza aumentare la caduta di pressione lato aria. Potrebbe verificarsi un leggero miglioramento delle prestazioni.

Con questo in mente, c’è ancora un delicato equilibrio da raggiungere tra l’accumulo di benefici e l’accumulo che può causare problemi critici. Un pesante accumulo di detriti può comportare un aumento di peso significativo (fino a 20 volte), che può portare al collasso e a costosi costi di riparazione. Documenti guida come HSG274 Parte 1 pubblicati dall'Health and Safety Executive per le torri di raffreddamento utilizzate nel Regno Unito, forniscono una scala che può aiutare a classificare i livelli di incrostazione all'interno del riempimento di raffreddamento.

Al contrario, l’accumulo di detriti sulla serpentina del raffreddatore ad aria può causare problemi di prestazioni estremamente rapidi e evidenti. I corpi estranei creano una barriera termica tra l'aria e le alette di raffreddamento, che influisce sul trasferimento di calore attraverso le batterie alettate. Questo è noto come resistenza al contatto termico. Sebbene i sistemi di raffreddamento a secco tendano ad annullare molti dei rischi di crescita batterica, la manutenzione preventiva dovrebbe comunque essere eseguita a intervalli regolari per garantire il mantenimento delle massime prestazioni.

Le torri di raffreddamento che operano nei climi più caldi spesso funzionano a temperature comprese tra 30°C e 40°C, che sono le condizioni ideali per la proliferazione di batteri nocivi che sono già presenti nell'acqua del rubinetto, ma che hanno bisogno di cose come calore, sostanze nutritive e luce solare per prosperare. Alghe, ruggine, incrostazioni e biofilm non solo forniscono una fonte di nutrienti per la crescita dei batteri, ma possono anche fungere da barriere protettive che impediscono alle sostanze chimiche per il trattamento dell'acqua di agire sui batteri, il che significa che anche un sistema ben trattato può presentare aree di inaccettabile livelli di crescita batterica. Questi contaminanti possono anche causare incrostazioni interne dei mezzi di scambio termico, nonché ugelli e tubazioni bloccati, che avranno anche un effetto negativo sul flusso dell'acqua.

Con l’abbondanza di luce solare, sostanze nutritive e umidità nella stagione calda, la crescita delle alghe nelle torri di raffreddamento può rapidamente andare fuori controllo nei mesi estivi. Per risolvere questo problema sarà necessario creare un sistema di trattamento dell’acqua dedicato, ma spesso la soluzione migliore è quella preventiva: unità di filtrazione dei detriti che manterranno lontana la maggior parte dei materiali estranei e renderanno molto più semplice il lavoro di controllo delle alghe.

Il modo più rapido e semplice per analizzare l'accumulo di detriti nelle torri di raffreddamento è monitorare il peso degli scambiatori di calore per un periodo di tempo. Una volta raggiunta la soglia è necessario intervenire per ridurla. In alternativa, la fotografia endoscopica delle parti interne dei mezzi è un modo efficace per valutare le incrostazioni.

Con i raffreddatori ad aria, le batterie ad alette mostreranno segni di incrostazione sulle singole alette di raffreddamento e questa valutazione può essere condotta esternamente senza tempi di inattività. D’altro canto, i sistemi di raffreddamento evaporativo dovranno spesso essere valutati offline.

Se all'interno della torre di raffreddamento sono già presenti batteri legati ai detriti, suggeriamo il seguente approccio:

Come per tutti i sistemi, un programma di pulizia regolare è uno degli elementi chiave per prevenire la crescita batterica, insieme a un programma efficace di trattamento dell’acqua. Una volta effettuata la valutazione, è necessario effettuare la pulizia per garantire che incrostazioni, ruggine, biofilm e alghe non abbiano la possibilità di accumularsi nel sistema. Il mantenimento di un programma serrato garantirà che l’accumulo di detriti non diventi mai eccessivo e che la crescita batterica possa essere ridotta al minimo.