La prevalenza di un ventilatore

Quando si ha l'intenzione di migliorare le prestazioni di un impianto di aspirazione industriale o di installarne uno nuovo è necessario utilizzare dei ventilatori che siano adeguati alle tubazioni impiegate; in tal senso, l'esperienza dei professionisti è certamente importante, ma è altrattanto fondamentale conoscere il valore di prevalenza di un ventilatore, un risultato che si ottiene attraverso una serie di calcoli per la verità non semplicissimi da comprendere, ma che guarderemo nel dettaglio per raggiungere l'obiettivo prefissato.

Il calcolo della portata del ventilatore permette di progettare un impianto performante (vedi come https://ventilazionesicura.it/come-calcolare-la-prevalenza-di-un-ventilatore/) in quanto tiene conto di tutti i fattori che sono fondamentali al proposito, nella fattispecie: – potenza assorbita dal ventilatore: valore espresso in kW indicato fra i dati di targa della macchina; – densità dell'aria: si tratta del rapporto fra una massa d'aria e il volume che essa occupa (kg/m3) ed è un parametro variabile che dipende dalla temperatura, dall'altitudine, dall'umidità e ulteriori dati relativi alla massa d'aria stessa; – rendimento della macchina: si esprime in genere con un valore compreso fra 0 e 1 e identifica la capacità della macchina di sfruttare tutta la potenza a sua disposizione (la parte restante viene dispersa); – diametro delle tubazioni: la sezione dei tubi è importante per calcolare la portata totale dell'impianto, a sua volta necessaria per il calcolo prevalenza ventilatore.

Come si calcola la prevalenza di un ventilatore

Il primo passo da effettuare per iniziare il calcolo della portata del ventilatore consiste nel reperire i dati necessari; a tal proposito ipotizziamo di avere a che fare con una macchina che ha una potenza di 5 kW e un rendimento pari allo 0.5. La potenza utile del ventilatore sarà uguale a 5*0.5= 2.5 kW. A questo punto è necessario trovare la portata volumetrica della ventola sfruttando la seguente espressione: V=Massa/3600, dove "Massa" è l'aria spostata e 3600 corrisponde a un'ora espressa in minuti secondi. Prevedendo di spingere con la ventola 1800 metri cubi di aria in un'ora l'equazione trasforma l'incognita "V" in 0.5 metri cubi al secondo, un risultato che a livello teorico non tiene conto della densità dell'aria attestandone il valore esattamente a 1 kg/1 m3, ma che la include in caso di sperimentazione sul posto; infatti uno strumento valuta la quantità di aria in transito nei condotti senza considerarne le caratteristiche intrinseche.

La prevalenza di un ventilatore si ottiene definitivamente attraverso l'espressione 2.5 kW*1000/0.5= 5000 Pa (salto di pressione), dove 0.5 è la portata volumetrica e il valore numerico 1000 trasforma i kW in Watt. Il calcolo permette di comprendere che un ventilatore da 5 kW con rendimento pari allo 0.5 è in grado di generare un salto di pressione pari a 5000 Pa, un dato basato su 1800 m3 di aria convogliati nelle tubazioni nel corso di un'ora. Infine, è possibile calcolare la velocità dell'aria in m/s all'interno dei condotti una volta che si è a conoscenza del loro diametro: la formula è V=v*A, dove "v" piccolo corrisponde alla portata volumetrica e A è l'area in cui "corre" la massa d'aria. Si procede come segue: v=0.5/(3.14*0.2/4), dove 0.2 indica un diametro del condotto pari a 200 mm. Il risultato è pari a 17,7 m/s.

Perché è importante la prevalenza di un ventilatore

Il calcolo prevalenza ventilatore permette di scegliere la macchina ideale per una determinata serie di condotti già installata e operativa, ma può tornare utile anche per un progetto che parte da zero; in ogni caso è necessaria la sperimentazione, senza la quale è difficile stabilire la portata dinamica dell'aria, un valore che dipende dal peso della massa di gas e influisce direttamente sulle prestazioni del ventilatore.

La portata dinamica si distingue dalla portata statica, un valore che può essere equiparato alla prevalenza di un ventilatore; la correlazione fra le due masse d'aria, una ferma (potenziale) e l'altra in movimento, genera il salto di pressione oggetto di studio. In tal senso risulta chiaro che scegliere una macchina poco potente per muovere una massa d'aria troppo grande comporta un'operatività scarsa, mentre utilizzando un ventilatore potente con un impianto sotto dimensionato è facile incorrere in sprechi di energia, seppure quest'ultima condizione sia preferibile rispetto alla prima. Il calcolo della portata di un ventilatore è quindi necessario per avere un impianto ben funzionante sotto tutti i punti di vista.