Guida completa alla scelta dei Ventilatori assiali

I ventilatori sono strumenti fondamentali non solo nei grossi impianti industriali ma anche nelle applicazioni meccaniche più semplici o nelle abitazioni domestiche. Si tratta di apparecchi pensati appositamente per lo spostamento di masse gassose, permettendo di controllare non soltanto la temperatura di un determinato luogo o apparecchio, ma anche di regolare la saturazione gassosa.

In base alla geometria costruttiva i ventilatori si differenziano in varie tipologie. La geometria costruttiva, infatti, determina il tipo di spostamento che si imprime alla massa gassosa e permette di individuare:

• Ventilatori Assiali: grazie alla forma peculiare, il gas viene aspirato e mosso nella medesima direzione, parallelamente all’asse della girante;
• Ventilatori Centrifughi, o radiali: il gas viene aspirato lungo la direzione dell’asse girante, ma viene mosso in direzione radiale rispetto a quello, ovvero perpendicolare all’asse della girante;
• Ventilatori Tangenziali: il gas viene aspirato e mosso in direzione perpendicolare rispetto all’asse della girante;
• Ventilatori Eliocentrifughi: il gas viene aspirato in direzione parallela all’asse della girante e mosso, invece, in direzione radiale;

Per quanto le descrizioni tra ventilatori Eliocentrifughi e Radiali possano sembrare simili, le due tipologie si differenziano per dimensioni delle ventole e caratteristiche tecniche, sicché i primi sono per lo più impiegati in sistemi di riscaldamento (camini e termoconvettori da soffitto), nel settore della cosmesi (lettini e lampade abbronzanti) e nei sistemi di filtraggio dell’aria (cappe aspiranti e unità di trattamento per il filtraggio). I secondi, invece, vengono per lo più impiegati nei sistemi di condizionamento, nelle macchine tipografiche e nei torrini di estrazione.

Il principio di funzionamento di un ventilatore assiale è estremamente semplice e si regge su tre elementi fondamentali: il convogliatore, la girante e il motore elettrico.

• **Il convogliatore è la struttura portante **dell’intero ventilatore e ha lo scopo di incanalare e indirizzare il flusso d’aria.

Essendo la struttura principale del ventilatore, deve essere costruito impiegando materiali particolarmente resistenti che si adattino al tipo di utilizzo. Solitamente, infatti, è realizzato in acciaio al carbonio, spesso verniciato in modo da prevenire l’ossidazione e il consumo del metallo.

In base all’impiego del ventilatore, tuttavia, il convogliatore può anche essere realizzato in acciaio inossidabile o alluminio.

• La girante è costituita da un mozzo, solitamente in alluminio pressofuso, con un numero di ventole variabili. Dimensioni e numero delle ventole dipendono dal modello del ventilatore. In particolare:
  • Polipropilene (PPG), adatto a supportare temperature di esercizio da -10°C a +90°C;
  • Poliammide rinforzata con fibra di vetro (PAG), adatto a supportare temperature di esercizio da -40°C a +250°C;
  • Alluminio, adatto a supportare temperature di esercizio tra -60°C e +250°C;
  • Poliammide antistatica rinforzata con fibra di vetro (PAG-AS), adatto a supportare temperature di esercizio da -40°C a +110°C. In particolar modo questo modello di pale si presta a impieghi in ambienti con esposizione a sorgenti elettriche o materiali volatili, in quanto il PAG-AS è anti-scintilla e anti-deflagrazione;
  • Acciaio strutturale (Fe360), adatto a supportare temperature di esercizio da -40°C e +400°C. Da tenere a mente che la temperatura massima può essere sostenuta dall’apparecchio per non più di 2 ore e che si tratta di pale estremamente resistenti;

Inoltre, in base alla conformazione della girante, si individuano due diversi versi di movimento dell’aria all’interno del convogliatore:

• Tipo A: flusso da motore a girante, con l’elemento di trasmissione del moto che si trova tra la sezione di ingresso dell’aria e la girante;
• Tipo B: flusso da girante a motore, con l’elemento di trasmissione del moto che si trova tra la girante e la sezione di uscita dell’aria;

Le giranti, in linea generale, sono progettate e bilanciante per rispecchiare i parametri statici e dinamici standard ISO1940/1. Il grado di equilibratura di riferimento è 6.3.

Ovviamente per applicazioni estremamente specifiche il settaggio è diverso.

• Il motore elettrico può essere inserito sia all’interno del convogliatore che all’esterno. Se inserito all’interno è direttamente collegato alla girante, come si è visto nei Tipo A e Tipo B. Se esterno al convogliatore, invece, trasmette il moto alla girante tramite un monoblocco o un sistema di pulegge o cinghie.

In base alle specifiche di utilizzo, i motori possono essere sia monofase che trifase, voltaggio secondo gli standard IEC o a voltaggio speciale, ad alimentazione a 50Hz o a 60Hz.

Le differenze tra i due tipi diversi di ventilatori, lo abbiamo visto, vertono principalmente sulla differente costruzione: un ventilatore assiale è costruito in modo che la massa gassosa venga mossa parallelamente alla girante.

I Ventilatori Centrifughi, invece, deviano il flusso d’aria in modo che, entrando parallelamente rispetto alla girante, venga mosso poi perpendicolarmente ad essa. Si dicono centrifughi proprio in quanto alla massa gassosa viene impresso un movimento che, ruotando intorno al convogliatore grazie al moto delle pale, porta all’espulsione del gas grazie alla forza centrifuga.

In termini di impiego, questa differenza costruttiva si traduce nel fatto che, rispetto ai ventilatori assiali, quelli centrifughi, a parità di pressione e portata, abbiano:

• Un diametro della girante maggiore;
• Una pressione dinamica inferiore;
• Una velocità operativa inferiore;
• Una velocità periferica minore;
• Rendimento maggiore e quindi minor consumo di energia;
• minore rumorosità;
• maggior ingombro e peso;
• maggior costo;

Ovviamente questo si traduce nel fatto che per certe portate un ventilatore centrifugo sia decisamente più indicato.

Il vantaggio del ventilatore assiale di contro è la facilità con cui può essere installato in un impianto: la forma gli permette di essere intubato oppure di essere semplicemente inserito all’estremità di un tubo. Un impianto di areazione, ad esempio, può benissimo essere sostenuto da due ventilatori assiali, disposti alle estremità. Questi offrono soluzioni più a basso costo e una maggiore versatilità.

Tuttavia il fatto che si tratta di apparecchi notevolmente rumorosi può richiedere, in base alle circostanze, di ricorrere a dei silenziatori.

La messa ad impianto dei ventilatori centrifughi è un po’ più complessa: essi riescono a gestire anche impianti più articolati, che non si risolvono nel semplice mettere in comunicazione parallela i due ventilatori, come nel caso degli assiali.

In base alla costruzione e al settaggio del ventilatore, infatti, quello centrifugo può anche prevedere più di una bocca di aspirazione: questo è possibile in quanto il moto dell’aria è perpendicolare alla girante e il funzionamento permette di gestire anche masse di gas ad alta pressione.

Ovviamente i ventilatori centrifughi a doppia aspirazione hanno anche doppia capacità e assorbono il doppio della potenza rispetto ai corrispettivi ad aspirazione singola.

Vi sono numerose tipologie di ventilatori assiali, ognuna capace di prestarsi meglio a questo o a quell’utilizzo. Apprendere a distinguerle è essenziale se si vuole ottimizzare l’impianto di aerazione o di riciclo dell’aria.

Ventilatore assiale intubato

Si tratta di ventilatori assiali che hanno la girante all’interno di un alloggiamento cilindrico, con l’efficienza del flusso d’aria migliorato dallo strettissimo gioco tra le pale e l’alloggiamento, cosa che permette di aumentare la massa gassosa spostata dalle pale stesse.

La girante ruota più velocemente rispetto ai corrispettivi ad elica e questo permette di gestire pressioni di gran lunga maggiori (250-400 mm WC).L’efficienza di base è di circa il 65%, ma può essere ulteriormente migliorata se al modello base vengono aggiunte palette di guida e raddrizzatori di filetto, in modo da canalizzare meglio il flusso gassoso e ridurre il dispendio di potenza. Solitamente funzionano a basse velocità e temperature moderate.

 

Ventilatore assiale da parete

Si tratta di ventilatori particolarmente utili per l'aerazione di ambienti chiusi, sia per movimentare l’aria sia per produrre un vero e proprio ricambio. Nel caso in cui sia necessario ricambiare l’aria, i ventilatori a parete devono essere comunque impiegati in coppia, uno in funzione aspirante e l’altro in funzione di rimpiazzo.

Il flusso d’aria, infatti, è monodirezionale e va indicato al momento dell’ordine o dell’acquisto: a determinare la direzione, infatti, non è solo l’ordine di rotazione della girante ma anche l’inclinazione delle pale che ad essa sono connesse.

 

Ventilatore assiale da canale

Si trovano direttamente dentro i canali di aerazione, siano essi a sezione circolare o rettangolare, e uniscono i vantaggi dei ventilatori assiali, come la gestione di grosse masse gassose, a quelli dei ventilatori centrifughi, come la ridotta rumorosità, l’ottimo rendimento e l’elevata stabilità della pressione.

I vantaggi che offrono sono notevoli in termini di montaggio, in quanto possono essere inseriti nel canale in qualsiasi posizione: tutto ciò che necessitano è una flangia standard di dimensioni variabili (in base a quelle del canale).Inseriti direttamente nel canale, hanno il motore posizionato esternamente e possono essere muniti, in base alla richiesta, anche di un silenziatore da canale, per una maggiore insonorizzazione, o di un regolatore di velocità.

Inoltre, per aumentarne ulteriormente l’efficienza, possono essere muniti anche di controflangia.

Trattandosi di ventilatori da canali, il materiale di cui sono costituiti è per lo più acciaio inossidabile, adatto a resistere all’esposizione continua all’umidità e a temperature medie.

Adesso che sai tutto ciò che c’è da sapere sui ventilatori assiali e su quelli centrifughi, non ti resta che scegliere il modello che meglio si adatta alle tue esigenze direttamente dal nostro store.