Cosa considerare nella scelta di un ventilatore a tappo per la ventilazione?

Iniziare dal punto di lavoro, non dalla pagina del catalogo

Un ventilatore a tappo di ventilazione viene spesso scelto da un breve elenco di modelli e da un singolo valore di portata d'aria. Questo approccio causa problemi in seguito. Il punto di lavoro è la vera linea di partenza. Comprende la portata d'aria richiesta, la pressione statica, la densità dell'aria, la temperatura e l'altitudine. Un ventilatore dichiarato con una portata di 10.000 m3/h in condizioni di aria libera potrebbe erogare molto meno una volta che filtri, batterie e canali introducono resistenza. L'altitudine è rilevante perché una minore densità dell'aria riduce la portata massica e il raffreddamento del motore. Anche la temperatura è rilevante perché l'aria calda ne modifica il volume e influisce sulla durata dei cuscinetti. Un ventilatore a tappo che funziona correttamente in un edificio per uffici costiero potrebbe guastarsi in una fabbrica ad alta quota. La selezione deve iniziare con una curva del sistema e con un reale punto di funzionamento, non con un dato riassuntivo.

Portata d'aria, pressione statica e forma della curva del sistema

La curva del ventilatore e la curva del sistema devono intersecarsi nel punto previsto. Una curva del sistema ripida, comune con filtri densi o condotti lunghi, lascia poco margine. Una curva del sistema piatta, comune con percorsi di soffiaggio libero brevi, può causare sovraccarico se il ventilatore funziona molto a destra del suo punto di progetto. Le giranti curvate in avanti e quelle curvate all'indietro si comportano diversamente in questo contesto. I ventilatori a tappo con girante curvata all'indietro gestiscono generalmente pressioni statiche più elevate con maggiore stabilità. Le ruote curvate in avanti possono essere più economiche a bassa pressione, ma perdono rapidamente portata al crescere della resistenza. Lo standard AMCA 210 e lo standard ISO 5801 definiscono metodi di laboratorio per la misurazione della portata d'aria e della pressione, quindi i confronti devono basarsi sulla stessa configurazione di prova. Un punto catalogo senza riferimento a uno standard di prova è difficile da considerare affidabile.

tipo di motore, controllo della velocità e costo energetico indicato nella scheda tecnica

I motori EC hanno modificato la selezione dei ventilatori a innesto. La velocità può essere regolata per adattarsi alla reale domanda, il che è rilevante quando i filtri si intasano o varia l’occupazione. Tuttavia, non tutti i ventilatori EC dispongono dello stesso intervallo di regolazione né della stessa efficienza a carico parziale. Alcuni modelli perdono notevolmente efficienza se ridotti al di sotto del 40 percento. Un ventilatore a innesto per ventilazione con ampio intervallo di riduzione della velocità può consentire risparmi energetici nei sistemi a portata d’aria variabile, ma la strategia di controllo e di sensoristica deve essere coerente. Sensori di pressione, stazioni di misura della portata e integrazione con il sistema di gestione edificio (BMS) influenzano tutti il risultato finale. La norma IEC 60034 riguarda le macchine elettriche rotanti, mentre i regolamenti ErP stabiliscono i requisiti di efficienza per alcuni tipi di ventilatori. Gli acquirenti dovrebbero richiedere una curva di potenza, non soltanto l’etichetta del motore.

adattamento meccanico, fissaggio e accessibilità per la manutenzione

Un ventilatore a tappo viene spesso installato all'interno di un'unità di trattamento aria o di un armadio canalizzato. Il diametro della girante, la forma della voluta e l'orientamento dell'uscita determinano se l'unità è adatta. Anche l'accessibilità per la manutenzione è importante. Un ventilatore che richiede lo smontaggio completo dell'armadio per pulire la girante comporta costi maggiori nel tempo. Gli isolatori antivibranti, i raccordi flessibili e un'adeguata distanza di ingombro in aspirazione riducono il rumore e prevengono le risonanze strutturali. Un errore comune consiste nell'inserire forzatamente un grande ventilatore a tappo in un piccolo plenum senza sufficiente spazio di ingombro in aspirazione. Il risultato è turbolenza, maggiore rumorosità e portata d'aria inferiore rispetto a quanto previsto dalla curva caratteristica. Anche la direzione di montaggio influisce sulla lubrificazione dei cuscinetti e sullo scarico del condensato.

Rumore, vibrazioni e i limiti della progettazione compatta

I reclami per rumore provengono spesso da casi limite, non solo dal ventilatore in sé. Un ventilatore compatto a spina che funziona vicino alla sua velocità massima può generare un suono tonale che si propaga attraverso i canali. Il gioco di chiusura, l’equilibratura della girante e il percorso di raffreddamento del motore influenzano tutti lo spettro sonoro. Le vibrazioni possono derivare da una girante sporca, da un telaio di fissaggio insufficientemente rigido o da una risonanza del canale. Un ventilatore che rispetta il limite di potenza sonora in laboratorio potrebbe comunque infastidire gli occupanti se il sistema di canali amplifica un tono. È buona prassi verificare la potenza sonora nel punto di lavoro effettivo, non in condizioni di aria libera. Forzare un ventilatore piccolo a svolgere il compito di un ventilatore più grande aumenta generalmente il rumore e riduce il margine di sicurezza.

Un caso di retrofit in cui la prima scelta non ha centrato l’obiettivo

Durante un intervento di ristrutturazione di una stanza pulita a Suzhou, un ventilatore a tappo per impianti di ventilazione già esistente è stato sostituito con un’unità più piccola e a maggiore velocità per risparmiare spazio nell’armadio. Dopo alcune settimane, i filtri HEPA si sono intasati e la pressione statica è aumentata. Il ventilatore ha spostato il proprio punto di funzionamento verso destra sulla propria curva caratteristica e la portata d’aria è diminuita. È venuto meno l’equilibrio della pressione nella stanza pulita. Inoltre, la sostituzione ha generato un tono acustico stretto udibile nel corridoio adiacente. La seconda soluzione ha previsto l’impiego di un ventilatore a tappo a pale curve all’indietro, di dimensioni maggiori, con un margine di pressione più ampio e una velocità periferica inferiore. Tale ventilatore è stato installato dopo una lieve modifica dell’armadio. L’insegnamento è che il risparmio di spazio può rivelarsi un’economia illusoria se il punto di lavoro non dispone di un adeguato margine. L’intasamento dei filtri, le perdite nei canali e le variazioni stagionali della densità dell’aria devono tutti essere considerati nella fase di selezione.

Considerazioni finali e ruolo di Fanova

La selezione di un ventilatore per tappo di ventilazione dovrebbe concludersi con un elenco di controllo, non con un singolo numero di modello. Nell’elenco devono figurare: la portata d’aria richiesta nelle condizioni di filtro più sporco, il margine di pressione statica, la densità dell’aria, l’intervallo di riduzione del motore, la potenza sonora e l’accessibilità per la manutenzione. Fanova opera nella progettazione e produzione di ventilatori EC dal 2003, con competenze che coprono ventilatori centrifughi, assiali e a spirale. Questa esperienza consente di abbinare la curva del ventilatore al sistema reale, non soltanto a una pagina di catalogo. La migliore scelta funziona ancora correttamente anche con i filtri sporchi e con l’edificio in condizioni di carico massimo.