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Rivista Idraulica 63

VENTILATORI

Articolo di: Ingg. Elia Cremona e Pietro Malavolta
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I ventilatori presenti nelle unità VMC sono macchine elettriche in cui una girante, sulla quale sono presenti una serie di palette, fornisce all’aria l’energia utile ad attraversare il circuito aeraulico. A tale scopo il ventilatore deve essere in grado di vincere le perdite di carico del percorso garantendo allo stesso tempo la portata d’aria prevista. In funzione della direzione del flusso d’aria, i ventilatori possono essere suddivisi in due macro categorie: i ventilatori centrifughi e i ventilatori assiali. 

Nei ventilatori centrifughi l’aria viene aspirata lungo la direzione dell’asse di rotazione, per poi essere espulsa tangenzialmente rispetto alla girante. I ventilatori centrifughi più comuni sono dotati di una voluta, ovvero di un involucro di specifica geometria, che contiene la girante e permette di orientare il flusso d’aria in uscita massimizzandone inoltre la pressione statica. A seconda della forma e dell’inclinazione della palettatura, i ventilatori centrifughi si possono suddividere in diverse tipologie. Una ulteriore differenziazione può essere effettuata in caso la voluta non sia presente. 

Nei ventilatori assiali, il flusso d’aria è parallelo all’asse di rotazione della girante, sia in aspirazione sia in mandata. La direzione del flusso consente di ridurre al minimo gli ingombri rispetto ai ventilatori centrifughi. Per contro, il flusso d’aria viene accelerato con velocità locali elevate ed alte pressioni dinamiche con conseguenti rumorosità e bassi rendimenti. 

REGOLAZIONE A VELOCITÀ FISSA

Con questa tipologia di regolazione la velocità di rotazione del ventilatore rimane costante in ogni condizione di lavoro. Al diminuire della portata richiesta si ha generalmente un aumento della prevalenza statica. Per questa ragione sono più indicati per funzionare in circuiti a portata costante. Tuttavia solitamente dispongono di semplici regolazioni che consentono di cambiare il numero di giri di rotazione solo ad alcune velocità fisse prestabilite, in modo da adattarne grossolanamente il funzionamento alle prestazioni richieste. 

Una particolare criticità di alcuni ventilatori consiste nel fenomeno del “pompaggio”, che si traduce in turbolenze e sbalzi di pressione in caso di perdite di carico molto elevate e curve caratteristiche contraddistinte da una zona di instabilità alle basse portate. 

REGOLAZIONE A PORTATA COSTANTE

La regolazione a portata costante permette di adattare automaticamente la velocità di rotazione della girante al variare delle perdite di carico del circuito, nel caso in cui queste mutino nel tempo. Grazie a tale funzionamento le portate d’aria vengono mantenute al valore desiderato ed è possibile impostarle a piacimento o regolarle attraverso opportuni sistemi di controllo. 

Consentono quindi una buona versatilità di installazione, indipendentemente dalle caratteristiche o dall'estensione del circuito aeraulico e, inoltre, agevola le operazioni di bilanciamento della rete. Lavorando a portata costante, hanno il limite di non essere totalmente compatibili con impianti a portata variabile. 

REGOLAZIONE A PRESSIONE COSTANTE

Anche con questo tipo di regolazione è presente un sistema elettronico che è in grado di regolare in modo continuo la velocità di rotazione del ventilatore. Questo tipo di regolazione richiede inoltre la presenza di sensori di pressione che vengono utilizzati per generare una curva di funzionamento contraddistinta da una prevalenza statica costante anche al variare della portata. Per questa ragione è una regolazione che si adatta bene al funzionamento di impianti a portata d’aria variabile. 

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