I sistemi HVAC si basano su apparecchiature di ventilazione per il riscaldamento e il condizionamento dell'aria, poiché i refrigeratori e le caldaie da soli non sono in grado di fornire l'effetto di riscaldamento o raffreddamento dove è richiesto. Inoltre, i sistemi di ventilazione garantiscono un apporto costante di aria fresca agli ambienti interni. In base ai requisiti di pressione e flusso d'aria di ciascuna applicazione, viene utilizzato un ventilatore o un ventilatore.
Prima di discutere i principali tipi di ventilatori e soffianti, è importante comprendere la differenza tra i due concetti. L'American Society of Mechanical Engineers (ASME) definisce ventilatori e soffianti in base al rapporto tra pressione di scarico e pressione di aspirazione.
- Fan:Rapporto di pressione fino a 1,11
- Ventilatore:Rapporto di pressione da 1,11 a 1,2
- Compressore:Il rapporto di pressione supera 1,2
Ventilatori e ventilatori sono necessari affinché l'aria possa superare la resistenza al flusso causata da componenti come condotti e serrande. Sono disponibili molti tipi, ciascuno adatto a determinate applicazioni. La scelta del tipo giusto aiuta a ottimizzare le prestazioni HVAC, mentre una cattiva scelta porta a sprechi energetici.
Si utilizzano apparecchiature di ventilazione adeguate?
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Tipi di fan
I ventilatori possono essere classificati in centrifughi o assiali in base a come stabiliscono il flusso d'aria. A loro volta, esistono diversi sottotipi in ciascuna categoria e la scelta di un ventilatore adatto all'applicazione è fondamentale per un'installazione HVAC ad alte prestazioni.
La tabella seguente riassume le principali tipologie di ventilatori centrifughi: radiali, curvi avanti, curvi rovesci e del tipo a profilo alare.
| TIPO DI VENTOLA | DESCRIZIONE |
| Radiale | -Alta pressione e flusso medio -Tollera polvere, umidità e calore, rendendolo adatto all'uso industriale -Il consumo energetico aumenta in modo significativo insieme al flusso d'aria |
| Curvo in avanti | -Media pressione e flusso elevato -Adatto per sistemi HVAC con pressione relativamente bassa, come le unità da tetto monoblocco -Tollera la polvere, ma non è adatto per ambienti industriali difficili -Il consumo energetico aumenta in modo significativo insieme al flusso d'aria |
| Curvo all'indietro | -Alta pressione e flusso elevato -Efficienza energetica -Non subisce un drammatico aumento della pressione con il flusso d'aria -Applicazioni HVAC e industriali, anche sistemi a tiraggio forzato |
| Profilo alare | -Alta pressione e flusso elevato -Efficienza energetica -Progettato per applicazioni con aria pulita |
D'altra parte, i ventilatori a flusso assiale sono classificati in eliche, assiali a tubi e assiali a palette.
| TIPO DI VENTOLA | DESCRIZIONE |
| Elica | -Bassa pressione e flusso elevato, bassa efficienza -Adatto a temperature moderate -Il flusso d'aria viene ridotto drasticamente se la pressione statica aumenta. -Le applicazioni comuni includono ventilatori di scarico, condensatori esterni e torri di raffreddamento |
| Tubo assiale | -Media pressione e flusso elevato -Alloggiamento cilindrico e spazio ridotto con pale del ventilatore per migliorare il flusso d'aria -Utilizzato in HVAC, sistemi di scarico e applicazioni di asciugatura |
| Paletta assiale | -Alta pressione e flusso medio, alta efficienza -Fisicamente simili ai ventilatori assiali tubolari, integrano palette direttrici sull'aspirazione per migliorare l'efficienza -Gli usi comuni includono HVAC e sistemi di scarico, soprattutto dove è richiesta alta pressione |
Con una scelta così ampia di ventilatori esiste una soluzione per quasi tutte le applicazioni. Tuttavia, la varietà significa anche che vi è una maggiore possibilità di selezionare il ventilatore sbagliato senza una guida adeguata. La migliore raccomandazione è quella di evitare decisioni “regolari” e ottenere invece un design professionale che soddisfi le esigenze del tuo progetto.
Tipi di soffiatori
Come accennato in precedenza, i ventilatori funzionano con un rapporto di pressione compreso tra 1,11 e 1,2, che li rende intermedi tra un ventilatore e un compressore. Possono produrre pressioni molto più elevate rispetto ai ventilatori e sono efficaci anche nelle applicazioni di vuoto industriale che richiedono una pressurizzazione negativa. I soffiatori si dividono in due categorie principali: centrifughi e volumetrici.
Soffiatori centrifughihanno qualche somiglianza fisica con le pompe centrifughe. Normalmente includono un sistema di ingranaggi per raggiungere velocità ben superiori a 10.000 giri al minuto. I ventilatori centrifughi possono avere una struttura monostadio o multistadio, dove il design monostadio offre un'efficienza maggiore, ma il design multistadio fornisce una gamma di flusso d'aria più ampia a pressione costante.
Come i ventilatori, i ventilatori centrifughi trovano applicazione nel settore HVAC. Tuttavia, grazie alla loro elevata pressione, vengono utilizzati anche nelle attrezzature per la pulizia e nelle applicazioni automobilistiche. Il loro principale limite è che il flusso d'aria diminuisce rapidamente quando un ostacolo aumenta la pressione, rendendoli inadatti per applicazioni con un'alta probabilità di intasamento.
Soffianti volumetrichehanno una geometria del rotore progettata per catturare sacche d'aria, guidando il flusso nella direzione prevista ad alta pressione. Sebbene ruotino a velocità inferiori rispetto ai ventilatori centrifughi, possono produrre una pressione sufficiente per spazzare via gli oggetti che ostruiscono il sistema. Un'altra importante differenza con le opzioni centrifughe è che i ventilatori volumetrici sono generalmente azionati da cinghie anziché da ingranaggi.
Conclusione
I ventilatori e i soffianti vengono normalmente specificati in base ai requisiti di pressione e flusso d'aria di ciascuna applicazione, nonché alle condizioni specifiche del sito come polvere e temperatura. Una volta specificato il giusto tipo di ventilatore o soffiante, le prestazioni possono normalmente essere migliorate con i sistemi di controllo. Per esempio,azionamenti a frequenza variabile (VFD)può ridurre drasticamente il consumo elettrico dei ventilatori che funzionano in modo intermittente.
Orario di pubblicazione: 13 gennaio 2021