Che cos'è una ruota di calore?

Una ruota di calore è un apparato rotante generalmente utilizzato per ridurre l'energia consumata dalle apparecchiature di condizionamento dell'aria in luoghi umidi. Funziona come uno scambiatore di calore rotativo, il che significa che tenta continuamente di raggiungere l'equilibrio termico. Il dispositivo funziona avendo un flusso di aria calda e un flusso di aria di scarico freddo che fluisce attraverso le sue metà opposte, facendo uso di questi contro-flussi per raffreddare l'aria calda e riscaldare l'aria fredda.

La struttura fisica di una ruota di calore ricorda un disco di alluminio e una ventola di scarico posta al centro di due condotti dell'aria. Un condotto dell'aria ha aria calda esterna che lo attraversa e l'altro condotto rilascia aria fredda raffreddata dalla ventola di scarico. Sono inoltre presenti filtri per garantire che l'aria in entrata e in uscita dall'apparato sia pulita.

La ruota di calore raggiunge l'equilibrio termico essendo prima raffreddata dall'aria fresca diretta dalla ventola di scarico. Quando la sua parte fredda ruota per incontrare il flusso d'aria esterna calda, assorbe il calore dall'aria. Poiché il dispositivo assorbe il calore dall'aria, la temperatura del flusso d'aria esterna diminuisce di conseguenza. Quando la ruota torna al suo punto di partenza, invia quindi il calore assorbito nell'aria fredda di scarico e allo stesso tempo viene nuovamente raffreddato.

Il concetto di ruota di calore opera sulla seconda legge della termodinamica, in cui il calore si sposta sempre da aree a temperatura più elevata a aree a temperatura più bassa. L'apparato, semplicemente ruotando, consente al calore di entrare in contatto con l'aria fredda e quindi di conseguenza trasferirsi. Questo bilancia la temperatura in due posizioni adiacenti, raffreddando l'aria calda e riscaldando l'aria fredda.

Ci sono chiari vantaggi nell'uso di una ruota di calore. Il dispositivo riduce il carico sul condizionamento dell'aria di ventilazione, riducendo così il consumo di energia e quindi i costi di condizionamento a lungo termine. Un altro vantaggio è che riduce le dimensioni dell'attrezzatura necessaria per raffreddare o riscaldare l'area. Si noti inoltre che anche una piccola ruota di calore può essere abbastanza efficace nel trasferire un'elevata quantità di calore, in linea con le dimensioni ridotte dell'attrezzatura.

Ci sono anche alcuni svantaggi che devono essere considerati, tuttavia. Il costo iniziale della ruota termica significa che i costi iniziali sono superiori all'acquisto di attrezzature senza di essa. Successivamente, l'apparato richiede due flussi d'aria contigui per funzionare e questi flussi d'aria devono essere puliti o passare in altro modo attraverso i filtri di pulizia. Un altro fattore è che ha bisogno di un meccanismo di rotazione per funzionare, che a sua volta richiede manutenzione.

La ruota di calore viene utilizzata al meglio in luoghi in cui è necessaria una grande aspirazione di aria esterna e nelle vicinanze di un condotto di scarico dell'aria. Una possibile situazione è un nuovo edificio in cui l'apparecchiatura per il condizionamento dell'aria è risultata insufficiente per la quantità di aria ventilata. Un'altra possibilità è una struttura in cui è richiesta una certa quantità di presa d'aria esterna.

La ruota di calore non è consigliata per aree con manutenzione da bassa a inesistente, poiché richiede ispezioni e pulizie regolari. Inoltre, non è adatto per posizioni in cui i condotti per le correnti d'aria devono essere instradati in larga misura. Il ventilatore consumerà più energia e i costi iniziali saranno maggiori, annullando così la quantità di denaro che sarebbe stata risparmiata dal minor consumo di energia del condizionamento d'aria.