Come regolare la portata di un ventilatore industriale SENZA rischiare di distruggerlo in meno di 3 settimane. (Contiene le verità che – come già successo in passato – scateneranno l’ira dei venditori di inverter)

di | Marzo 22, 2018

Giramenti di pale episodio 5 come regolare la portata di un ventilatore

Ciao e benvenuto a questa quinta puntata del podcast giramenti di pale.

 

Oggi rispondo alla domanda di Carlo, che mi chiede:

“Come faccio a regolare la portata di un ventilatore?”

Questa è una domanda molto interessante alla quale rispondo con piacere, anche perché in un post passato su Facebook parlando proprio di questo argomento, si è scatenato un delirio.

 

(Se sei curioso puoi andare a vedere il post cliccando qui)

 

Sono stato “assalito” da diversi venditori di inverter sostanzialmente non erano d’accordo con la mia soluzione, la quale non sempre prevede l’uso di uno dei loro prodotti.

Ma torniamo alla domanda di Carlo.

Come regolare la portata di un ventilatore industriale? Ecco i due modi corretti più uno del tutto sbagliato per variare la quantità di aria nel tuo impianto.

La maggior parte degli impianti industriali – e quindi dei ventilatori che ci sono installati – funziona con portata e pressione costanti.

Esistono però alcune applicazioni specifiche – come ad esempio tutti i casi in cui devi ottenere una combustione di un gas con aria – nelle quali è necessario modificare la quantità di aria spinta dal ventilatore.

 

Esistono sostanzialmente tre modalità, di cui una sbagliata – e da evitare assolutamente – e due corrette che possono essere usate anche in combinazione una con l’altra.

L’errore che devi evitare a tutti i costi – anche se alcuni costruttori ti vorranno convincere del contrario – per la regolazione della portata di un ventilatore.

Quindi partiamo innanzitutto dal sistema che devi evitare come la peste.

 

Si tratta di una soluzione utilizzata soprattutto da chi vende ventilatori economici e di tipo standard, a catalogo.

 

Viene installata una serranda sulla bocca di mandata, ovvero sull’uscita del ventilatore.

 

Il suo scopo è “strozzare” il passaggio d’aria appunto dalla bocca d’uscita del ventilatore.

 

Effettivamente il risultato che ottieni è una riduzione di aria nel tuo circuito.

 

Ma NON è per nulla un modo per regolare la portata del ventilatore.

 

Stai infatti cambiando quella che è la resistenza del circuito. Stai quindi spostando il punto di funzionamento sulla curva del ventilatore.

 

Ed è per questo che questa soluzione è estremamente pericolosa.

 

Se infatti chiudi troppo a serranda, finisci per far lavorare la girante in quella zona che viene definita “di pompaggio” (ne ho parlato nella puntata precedente).

 

Un ventilatore che lavora in pompaggio è estremamente instabile. È una condizione di lavoro pericolosa, che può portare alla distruzione rapida della macchina.

 

Capisci quindi perché questa soluzione è da evitare assolutamente. Non dar retta a chi te la propone, è veramente molto pericolosa.

 

Si può arrivare alla rottura della girante mentre il ventilatore è in funzione. In un istante ti ritrovi con pezzi di pale che se ne vanno in giro per l’impianto, e se c’è qualcuno lì intorno non è bello trovarsi una pioggia di metallo che ti arriva addosso.

 

Non credi?

NOTA: i produttori di ventilatori standard a catalogo propongono l’utilizzo di questo tipo di serranda solo per un motivo: il prezzo.

 

Rispetto alla soluzione corretta – che ti mostrerò a breve – il costo di produzione di una serranda rettangolare da installare sulla bocca di mandata è DECISAMENTE inferiore.

Passiamo adesso alle altre due soluzioni di cui ho parlato.

Come puoi regolare la portata di un ventilatore SENZA correre rischi? Ecco le uniche due soluzioni corrette.

Si parla di regolazione di un ventilatore quando – cambiando la sua curva di portata e pressione – viene modificata la quantità di aria che spinge all’interno del tuo impianto.

 

Per ottenere questo effetto esistono due modi diversi, che possono anche essere utilizzati in contemporanea.

 

Si differenziano uno dall’altro per come “modificano” le curve caratteristiche del ventilatore.

 

La prima soluzione consiste in serranda in aspirazione chiamata “serranda dapò” – o nel caso sia rettangolare “a pale parallele” – modifica i triangoli di velocità dell’aria in ingresso alla girante, per dirla in ingegnerese.

 

Per dirla in parole povere, questo tipo di serrande crea una rotazione – nella stessa direzione in cui gira la ventola – dell’aria, ed ha come effetto quello di cambiare l’inclinazione della curva del ventilatore.

 

Nell’immagine che vedi qua sotto ti ho riportato la curva di un mio ventilatore. Le linee in azzurro chiaro corrispondono alle curve di portata pressione in regolazione, cioè a varie aperture della serranda.

come regolare la portata di un ventilatore curva con dapò

Un altro modo per regolare la portata di un ventilatore è di variare il numero di giri.

 

Questo metodo sfrutta le leggi dei ventilatori.(ho scritto un articolo del blog in cui parlo proprio di queste leggi)

 

L’inverter – lavorando sulla velocità di funzionamento del ventilatore – trasla in su e in giù la curva del ventilatore. (detta in maniera molto ma molto semplificata)

 

Questo a livello di teoria, ma vediamo nella pratica cosa succede.

Serranda in aspirazione o variazione del numero dei giri? Come regolare la portata di un ventilatore industriale per farlo funzionare in (quasi) tutti i punti della curva caratteristica.

Una piccola premessa.

 

Per la regolazione puoi usare indifferentemente le due soluzioni in quasi l’80% dei casi.

 

Se infatti nel tuo impianto hai diverse condizioni di funzionamento (portata e pressione) ma la curva di resistenza del circuito resta uguale, allora puoi lavorare in totale tranquillità sia con una serranda in aspirazione che utilizzando un inverter.

 

Questo perché siccome non cambia la curva del circuito, sarai sempre in una situazione simile a quella iniziale.

 

Se alla massima portata sei fuori dal pompaggio, lo sarai anche regolando il ventilatore.

 

Ma non sempre sei così fortunato con la regolazione della portata di una ventola.

 

In alcuni casi infatti la resistenza dell’impianto cambia a seconda delle condizioni di funzionamento.

 

L’esempio tipico è quello di un ventilatore per l’aria di combustione da inviare ai bruciatori.

 

A seconda delle condizioni di temperatura e umidità dell’aria aspirata, la portata richiesta al ventilatore può variare molto. La prevalenza però non cambia drasticamente.

 

Quindi hai diverse curve di resistenza del circuito a seconda del punto di lavoro che vuoi ottenere.

La verità sulla regolazione in giri dei ventilatori che ha scatenato le ire – e qualche insulto nei miei confronti – da parte di alcuni venditori di inverter.

Utilizzare un variatore di frequenza (nome tanto caro ai venditori di inverter) per regolare la portata è sicuramente un metodo efficace ed in alcuni casi è anche la soluzione migliore.

 

Ma NON è sempre applicabile, se vuoi evitare di distruggere il ventilatore in poche settimane di funzionamento.

 

Se nelle varie condizioni di funzionamento hai bisogno di ottenere un punto di lavoro della ventola molto a sinistra (cioè ad una portata molto bassa) la regolazione in giri NON ti salva dalla “zona di pompaggio”.

 

Nel grafico che vedi in questa immagine, le curve in nero sono relative alla condizione di massimo. In rosso ti ho invece segnato la condizione che – grazie alla riduzione del numero di giri – si ottiene nella condizione di minimo. (per questioni rendere più leggibile la curva ho rimosso la pressione totale e la potenza assorbita)

 

Le due linee tratteggiate rappresentano le curve di resistenza dell’impianto nelle due diverse condizioni di funzionamento.

 

come regolare la portata di un ventilatore pompaggio con variazione giri

Come vedi la regolazione dei giri del ventilatore NON è la soluzione migliore in questo caso.

 

Con un inverter infatti non cambi la forma della curva di portata e pressione. Il tratto a sinistra con una pendenza verso l’alto rimane. E se capiti a lavorare in quella zona – come nel grafico che ti ho messo come esempio – con il ventilatore…

 

KABOOOM.

 

Utilizzando una serranda sostanzialmente elimini quella zona, perché la curva del ventilatore si modifica fino al punto – soprattutto a portate più basse – di cancellare la zona di pompaggio.

Come funziona la regolazione della portata di un ventilatore tramite una serranda in aspirazione?

Questo sistema di regolazione modifica la curva del ventilatore, rendendola sempre più “verticale” mano a mano che le pale della serranda vengono chiuse.

 

In questo modo – soprattutto ad aperture molto basse – il punto di massimo della curva di pressione diventa quello a portata nulla, come puoi vedere dal grafico nell’immagine qua sotto. (la linea in azzurro rappresenta la curva di portata pressione del ventilatore con la serranda chiusa parzialmente)

 

come regolare la portata di un ventilatore pompaggio evitato da serranda

Questa tipologia di serrande tra noi ventilatoristi le chiamiamo “Dapò” nel caso di quelle circolari e le pale che ruotano contemporaneamente. Se invece sono a sezione rettangolare allora sono chiamate serrande a pale parallele.

 

In entrambi i casi il loro scopo è quello di creare una rotazione all’aria che sta entrando nella girante nello stesso senso in cui gira la ventola.

 

Proprio per questo riduce la portata: quando l’aria entra si muove già nella stessa direzione in cui sta andando la girante, in gergo si dice che è come se “scappasse” dalla pala della girante.

Questo tipo di serranda può andar bene sempre sostanzialmente, a parte quando la portata è veramente ridotta quasi a zero e la serranda dovrebbe rimanere chiusa (però a quel punto conviene anche spegnere ventilatore).

Conclusioni: come puoi regolare la portata del ventilatore per ottenere qualsiasi coppia di portata e pressione richiesta dal tuo impianto, SENZA mettere a rischio la vita dei lavoratori?

Grazie alla domanda di Carlo sono riuscito ad affrontare in modo lucido – e spero chiaro – questo tema.

 

In particolare, spero di averti mostrato come usare una serranda sulla bocca di uscita della ventola – per quanto possa sembrarti una soluzione economica – sia la peggiore scelta che potresti prendere.

 

Se poi utilizzi le serrande – sia Dapò che quella a pale parallele – sull’aspirazione, puoi stare sereno che nessun ventilatore scoppierà a causa del pompaggio.

 

L’unico neo, se vuoi essere pignolo, dell’utilizzo delle serrande per la regolazione del ventilatore è che sono poco efficaci – e rumorose – quando la portata è proprio prossima allo zero.

 

Ma forse in questo caso ti conviene spegnere il ventilatore, non credi?

 

Con l’inverter invece nascono dei limiti.

 

Come ti ho mostrato se il tuo impianto deve lavorare a portate molto basse, la regolazione con inverter non è il massimo perché facilmente può darti problemi di pompaggio.

 

Il vantaggio della regolazione del numero di giri è che ti permette – rispetto alla serranda – di avere dei consumi elettrici minori.

La soluzione migliore in assoluto per regolare la portata di un ventilatore industriale.

Io non sono a priori a favore di una o dell’altra soluzione che ti ho mostrato.

 

Anzi, la mia esperienza mi insegna che sapere come regolare la portata di un ventilatore con entrambi i sistemi, ti può dare una grande possibilità di manovra nella gestione del tuo impianto.

 

L’ideale sarebbe utilizzare entrambe le soluzioni insieme.

 

In questo modo puoi fare un po’ quello che ti pare, puoi regolare in diverse condizioni – dimenticandoti per sempre del pompaggio – ed ottenere anche dei benefici energetici.

 

Questo perché regolare il numero di giri, quindi ridurre la velocità ha il vantaggio di limitare la potenza assorbita dal ventilatore.

 

La serranda invece ti risolve il problema del pompaggio.

 

Se combini questi due metodi di regolazione, puoi lavorare su tutto lo spettro di portata del ventilatore sempre in sicurezza, risparmiando energia al tempo stesso.

La quinta puntata di Giramenti di Pale è archiviata. Tu sei realmente così il timido?

I WANT YOU! Fammi una domanda per il podcast Giramenti di Pale
Carlo mi ha dato oggi la possibilità – grazie alla sua domanda – di fare luce su come regolare la portata di un ventilatore industriale. Un tema sul quale non mi stancherò mai di sgolarmi per combattere certe credenze errate.

 

Sono però affamato di domande vere, da parte di chi tutti i giorni deve progettare impianti industriali nei quali vanno inseriti dei ventilatori.

 

Quindi se tu sei uno di questi, voglio proporti uno scambio alla pari.

 

Qualsiasi sia il dubbio, la domanda o una cosa poco chiara che ti frulla in testa in merito ai ventilatori industriali, scrivimela nel modulo che ti appare cliccando sul pulsante qua sotto.

Userò la tua domanda per creare una nuova puntata del podcast ed in questo modo aiuterai altri tuoi colleghi a scegliere sempre e solo i migliori ventilatori per il proprio impianto.

 

Se invece vuoi semplicemente commentare questa nuova iniziativa (non essere troppo severo, mi raccomando 😉 ) non esitare: lasciami un commento in basso e aiutarmi a divulgare questo piccolo contributo che sto cercando di dare per illuminare il mondo dei ventilatori distribuendo quante più informazioni disponibili.

 

Mai più guasti improvvisi!

 

Il Signore delle Ventole

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