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  CURVA CARATTERISTICA DI UN VENTILATORE
 
 
 
Per giungere al concetto e realizzazione della Curva caratteristica di un ventilatore, supponiamo una prova che ci porti verso lo stesso. Immaginiamo un ventilatore, Fig. 1,

Fig. 1. Schema di un ventilatore

  • Posizione a)
    che, a bocca libera, fornisce un flusso Q = 10.000 m³/h a cui accoppiamo un canale
  • Posizione b)
    di 10 m di lunghezza e verifichiamo che il flusso si sia ridotto a Q = 8.000 m³/h. Quindi allunghiamo il canale fino a 50 m e misuriamo un flusso
  • Posizione c)
    di Q = 5.000 m3/h.

Questo esperimento sottolinea che, mano a mano che si aumenta la lunghezza del canale accoppiato, ovvero che si aumenta la difficoltà o l'ostruzione del passaggio dell'aria, diminuisce il flusso fornito dal ventilatore.

Questa diminuzione, che si chiama perdita di carico, è dovuta all'attrito dell'aria sulle pareti del canale, ai cambiamenti di direzione, mulinelli, contrazioni della vena fluida o altri problemi o ostacoli nelle canalizzazioni.

Per poter disporre dei diversi flussi di cui è capace un ventilatore a seconda della perdita di carico del sistema resistente contro cui sta lavorando, verrà testato il ventilatore e verrà cambiato il carico dello stesso dal flusso massimo al flusso zero. Tutte le coppie di valori ottenuti flusso-pressione vengono riportati in un grafico di ascisse e ordinate, e si ottiene la Curva Caratteristica.

La Fig. 2 rappresenta una curva tipo in cui sono state indicate le pressioni statiche, che rappresentano la perdita di carico e quelle totali e dinamiche. Viene rappresentata anche una curva di rendimento meccanico del dispositivo.

La caratteristica di un ventilatore è il miglior riferimento dello stesso poiché indica la sua capacità in base alla pressione che gli viene richiesta.

Il punto ideale di funzionamento è quello corrispondente al suo rendimento massimo ed è quello con cui dovrebbe coincidere il punto di progettazione dello stesso, il punto N nella Fig. 2.

Fig. 2. Rappresentazione di una curva tipo in cui sono state indicate le pressioni statiche

La zona di lavoro idonea di un ventilatore e il tratto A-B della sua caratteristica. Tra B e C il suo funzionamento è instabile, il rendimento cala rapidamente e aumenta molto il rumore. Per questo, in molti cataloghi viene rappresentato solo il tratto efficace di funzionamento e si trascura il tratto fino alla pressione massima di cui è in grado. Osserviamo, quindi, che il ventilatore è una macchina che utilizza l'energia a sua disposizione per vincere una perdita di carico e per spostare un flusso d'aria.

Entrambe le grandezze sono in relazione per cui un aumento della prima rappresenta inevitabilmente una riduzione della seconda; per questo ci rendiamo conto dell'importanza che ha il fatto di decidere la configurazione del sistema di ventilazione in modo da esigere la minor perdita di carico possibile, per muovere così un flusso d'aria maggiore che, in definitiva, è la missione principale del ventilatore.

 
 
 
  Punto di lavoro di un ventilatore
 
 
 

Per conoscere il punto in cui lavora un ventilatore, una volta determinata la perdita di carico che deve vincere lo stesso, basta indicare la perdita di carico in mm c.d.a. sull'asse delle ordinate.

Quindi, con una linea orizzontale taglieremo la curva caratteristica in un punto, a partire dal quale, e attraverso una linea verticale, taglieremo l'asse delle ascisse, dove verrà indicato il flusso che fornisce il ventilatore in questione, lavorando contro la perdita di carico che abbiamo considerato inizialmente.

Ad esempio: se il ventilatore della Fig. 2 deve vincere 16 mm c.d.a., a partire da questo valore sull'asse delle ordinate, con una linea orizzontale taglieremo la curva nel punto di lavoro N e da qui, con una verticale, troveremo l'asse delle ascisse a 5.000 m³/h che è il flusso che fornirà il ventilatore.

Se abbiamo a disposizione la caratteristica delle resistenze del sistema, possiamo trovare facilmente il punto di lavoro di un ventilatore accoppiato allo stesso semplicemente sovrapponendo le curve caratteristiche del ventilatore e delle resistenze del canale come viene indicato nella Fig. 3

Fig. 3. Curve caratteristiche di un ventilatore

Il punto di intersezione di entrambe ci fornirà il punto N di lavoro del ventilatore. Se vogliamo costruire la caratteristica resistente del sistema dobbiamo partire dalla base per cui negli impianti di ventilazione la perdita di carico che si crea varia in modo proporzionale al quadrato del flusso che passa attraverso la canalizzazione.

Se supponiamo che per un flusso d'aria di 6.000 m³/h la perdita di carico è di 3,5 mm c.d.a., la perdita di carico che provocherà un flusso di 8.000 m³/h si potrà definire con la seguente espressione:

Pc = 
8000²
 
6000²
 × 3,5 = 6,2 mm c.d.a.

Se consideriamo un flusso di 4.000 m³/h la perdita di carico sarà:

Pc = 
4000²
 
6000²
 × 3,5 = 1,55 mm c.d.a.

Riportando questi valori, più altri che vengono calcolati nello stesso modo, su delle coordinate, otterremo la caratteristica del sistema, che avrà la forma R della Fig. 3.

Da tutto ciò che è stato indicato si può concludere quanto segue:

Fig. 4. Curve caratteristiche

È indispensabile disporre delle curve caratteristiche dei ventilatori che possono essere installati, per qualsiasi calcolo e impianto che si realizzi.

  1. Le curve devono essere avallate dal fabbricante, che le garantirà facendo riferimento alla norma e disposizione adottata per la loro determinazione.
  2. Le curve caratteristiche dei ventilatori si ottengono in laboratori di test debitamente equipaggiati e da parte di analisti specializzati. Ciò implica che ci si debba attenere a procedure in base alle norme ufficiali e a dispositivi, tunnel e camere calibrati. La massima garanzia si ottiene quando il laboratorio possiede un accreditamento ufficiale.

Soler & Palau effettua i test sui suoi ventilatori in base alle norme spagnole UNE 100-212-89, britanniche BS 848 Part 1 e americane AMCA/ASHRAE 210-85/51-1985, tutte queste in linea con quella mondiale ISO CD 5801/3-1992.

Il suo Laboratorio di Test della Divisione Aerotecnica S&P, è accreditato con il N. 42, nell'ambito E-017 Rev 001, dalla RELE, Rete Spagnola di Laboratori di Test, membro dell'organizzazione WELAC, con accordi di riconoscimento reciproco dei principali paesi europei.
 
 
 
 
 
 
 
 
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