I sistemi HVAC si basano su apparecchiature di ventilazione per il riscaldamento degli ambienti e il condizionamento dell'aria, poiché i refrigeratori e le caldaie da soli non possono fornire l'effetto di riscaldamento o raffreddamento dove è richiesto.Inoltre, i sistemi di ventilazione garantiscono un costante apporto di aria fresca per gli ambienti interni.In base ai requisiti di pressione e flusso d'aria di ciascuna applicazione, viene utilizzato un ventilatore o un soffiante.
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 mandata e pressione di aspirazione.
- Fan:Rapporto di pressione fino a 1,11
- Soffiatore:Rapporto di pressione da 1,11 a 1,2
- Compressore:Il rapporto di pressione supera 1,2
Ventilatori e soffianti sono necessari affinché l'aria superi 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 selezione inadeguata porta a uno spreco di energia.
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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 sua volta, ci sono diversi sottotipi in ogni categoria e la scelta di un ventilatore che corrisponda all'applicazione è fondamentale per un'installazione HVAC ad alte prestazioni.
La tabella seguente riassume le principali tipologie di ventilatori centrifughi: radiali, a pale avanti, a pale rovesce ea profilo alare.
| TIPO DI VENTOLA | DESCRIZIONE |
| Radiale | -Alta pressione e portata media -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 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 alta portata -Energia efficiente -Non subisce un drammatico aumento della pressione con il flusso d'aria -HVAC e applicazioni industriali, anche sistemi a tiraggio forzato |
| Profilo alare | -Alta pressione e alta portata -Energia efficiente -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 per temperature moderate -Il flusso d'aria si riduce drasticamente se la pressione statica aumenta. -Le applicazioni comuni includono aspiratori, condensatori esterni e torri di raffreddamento |
| Tubo assiale | -Media pressione e flusso elevato - Alloggiamento cilindrico e piccolo gioco con pale del ventilatore per migliorare il flusso d'aria -Utilizzato in HVAC, sistemi di scarico e applicazioni di essiccazione |
| Paletta assiale | -Alta pressione e flusso medio, alta efficienza -Fisicamente simile ai ventilatori assiali tubolari, integrando palette di guida all'aspirazione per migliorare l'efficienza -Usi comuni includono HVAC e sistemi di scarico, specialmente dove è richiesta alta pressione |
Con una selezione così ampia di ventole, esiste una soluzione per quasi tutte le applicazioni.Tuttavia, la varietà significa anche che c'è una maggiore possibilità di selezionare il ventilatore sbagliato senza una guida adeguata.La migliore raccomandazione è quella di evitare decisioni "regola empiriche" e ottenere invece un design professionale che soddisfi le esigenze del progetto.
Tipi di soffiatori
Come detto 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 anche efficaci nelle applicazioni di vuoto industriale che richiedono una pressurizzazione negativa.Le soffianti si dividono in due categorie principali: centrifughe e volumetriche.
Soffianti centrifughihanno qualche somiglianza fisica con le pompe centrifughe.Normalmente includono un sistema di ingranaggi per raggiungere velocità ben oltre i 10.000 giri/min.I soffianti centrifughi possono avere una struttura monostadio o multistadio, in cui il design monostadio offre una maggiore efficienza, ma il design multistadio fornisce una gamma più ampia di flusso d'aria a pressione costante.
Come i ventilatori, i ventilatori centrifughi hanno applicazioni in HVAC.Tuttavia, grazie alla loro uscita di pressione superiore, vengono utilizzati anche nelle attrezzature per la pulizia e nelle applicazioni automobilistiche.Il loro limite principale 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 volumetricihanno 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 alle soffianti centrifughe, possono produrre una pressione sufficiente per spazzare via gli oggetti che intasano il sistema.Un'altra importante differenza con le opzioni centrifughe è che i soffianti a spostamento positivo sono generalmente azionati da cinghie anziché da ingranaggi.
Conclusione
I ventilatori e le soffianti sono normalmente specificati in base ai requisiti di pressione e flusso d'aria di ciascuna applicazione, nonché a 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 di energia elettrica dei ventilatori che funzionano ad intermittenza.
Tempo di pubblicazione: 13 gennaio 2021