Il controllo igrometrico dell'aria tramite umidificatori adiabatici e isotermici: analisi comparativa ed applicazione ad un caso di studio in ambito ospedaliero

Monitoring humidity levels in indoor environments is essential to ensure the thermo-hygrometric well-being of occupants, maintain good indoor air quality, and minimize the spread of pathogens. This thesis begins by explaining what humidity is and its importance for human health. It then analyzes the main humidification technologies available on the market today and conducts a comparative analysis between adiabatic and isothermal humidifiers, evaluating energy aspects, purchase and operating costs, and their environmental impact. These technologies are then applied to a case study in a hospital currently in the executive design phase, comparing one scenario in which humidification is conducted with an electrode boiler humidifier and another in which a high-pressure atomizer is used. Through a techno-economic analysis based on data regarding energy consumption, operating costs, and carbon dioxide emissions, the study aims to identify the most advantageous solution for the case study. The results obtained show that the use of adiabatic humidifiers in this case could lead to significant savings not only from an energy standpoint but also economically and environmentally, despite a higher initial investment and the need for more meticulous management. This research can serve as a starting point for designing air humidification systems in hospital environments, suggesting strategies for energy optimization and beyond.

Monitorare l’umidità negli ambienti ha un’importanza fondamentale per poter garantire il benessere termoigrometrico dei suoi occupanti, per mantenere una buona qualità dell’aria interna e ridurre al minimo la diffusione di agenti patogeni. Questa tesi partendo da cosa sia l’umidità e la sua importanza per la salute umana analizza le principali tecnologie di umidificazione presenti oggi sul mercato, ed effettua un’analisi comparativa tra gli umidificatori adiabatici e quelli isotermici, analizzando gli aspetti energetici, i costi di acquisto e di esercizio ed infine il conseguente impatto ambientale. Applica poi queste tecnologie ad un caso studio in ambito ospedaliero attualmente in fase di progettazione esecutiva, confrontando uno scenario in cui si è scelto di effettuare l’umidificazione con un macchinario ad elettrodi immersi ed un altro scenario in cui si utilizza un atomizzatore ad alta pressione. Per mezzo di un’analisi tecnico economica che si basa sui dati ottenuti riguardanti il consumo energetico, i costi di esercizio e alle emissioni di anidride carbonica, si cerca di trovare la soluzione più vantaggiosa per il caso di studio. I risultati ottenuti dimostrano che l’uso di umidificatori adiabatici in questo intervento potrebbero portare a risparmi significativi non solo dal punto di vista energetico ma anche economico e ambientale, a fronte di una spesa iniziale più alta e una gestione più minuziosa. Questa ricerca può essere un punto di partenza per la progettazione di impianti per l’umidificazione dell’aria in ambito ospedaliero, suggerendo strategie di ottimizzazione energetica e non solo.