Cos'è un ventilatore centrifugo?

I ventilatori centrifughi muovono l'aria ad angolo retto rispetto all'asse di rotazione della girante. Questa deviazione genera un'elevata pressione statica nei sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC), nei laboratori e nei sistemi di ventilazione industriale.

A seconda della geometria delle pale,
esistono due tipologie principali

Pale rovesce:

Elevata efficienza, basso livello sonoro, solitamente utilizzabile senza coclea.

L'aria viene deviata nella direzione opposta alla rotazione della girante. Questa geometria consente un efficiente aumento della pressione nella girante, che spesso elimina la necessità di un housing a coclea. Le pale sono più piatte e dimensionalmente più grandi. Questa forma riduce le perdite di carico e consente un'elevata efficienza con la massima silenziosità. Le giranti a pale rovesce sono quindi ideali per applicazioni dove viene richiesta una pressione elevata e la massima efficienza.

Pale avanti:

Design compatto, elevata densità di potenza, particolarmente silenzioso, ma necessita di housing.

L'aria viene movimentata nella direzione di rotazione della girante. Questa geometria genera un'elevata densità di potenza in uno spazio ridotto, rendendola la soluzione preferita per dispositivi compatti come ventilconvettori, generatori di aria calda o lame d'aria. Le pale sono più curve e richiedono un housing per un flusso d'aria mirato. Sebbene l'efficienza sia leggermente inferiore rispetto alle varianti con pale rovesce, le giranti a pale avanti sono particolarmente silenziose e sono adatte per applicazioni con portata elevata a pressione moderata.

Come funziona un ventilatore centrifugo?

Il flusso d'aria viene movimentato da una girante rotante e diretto centrifugalmente verso l'esterno. Questo crea una pressione statica che viene utilizzata per trasportare l'aria. L'efficienza dipende in larga misura dalla geometria della girante, dallo spazio d'aria rispetto all'inlet di ingresso e dalla posizione di installazione. Ulteriori accessori come diffusori o griglie FlowGrid possono migliorare significativamente le prestazioni e il comportamento acustico.

Come si muove l'aria

I ventilatori centrifughi aspirano l'aria in senso assiale e la convogliano in senso radiale, ovvero ad angolo retto rispetto all'asse di rotazione. Ciò crea una pressione statica maggiore rispetto ai ventilatori assiali, che convogliano l'aria parallelamente all'asse. Questa caratteristica rende i ventilatori centrifughi ideali per applicazioni con sistemi di condotti complessi o contropressione elevata.

What the Tech:
Come viene costruito un ventilatore industriale?

Come è costruito un ventilatore centrifugo

Girante:

La girante di un ventilatore centrifugo può essere realizzata in vari materiali per adattarsi alle diverse applicazioni ed esigenze. Ogni materiale presenta vantaggi e svantaggi specifici in termini di peso, resistenza alla corrosione e costi.

Il metallo viene spesso utilizzato quando sono richieste elevata stabilità e lunga durata, poiché la plastica non è sufficientemente rigida, specialmente in presenza di portate d'aria elevate. Le giranti in metallo sono inoltre obbligatorie in applicazioni speciali, come le camere bianche.

La plastica, d'altra parte, ha il vantaggio di poter essere modellata in qualsiasi forma, il che consente di ottenere design particolarmente aerodinamici. Le giranti in plastica sono utilizzate nella maggior parte delle applicazioni standard perché offrono una buona combinazione di flessibilità, leggerezza ed efficienza in termini di costi.

Motore:

Il motore fornisce la potenza motrice alla girante. Spesso vengono utilizzati motori a rotore esterno, in cui il rotore è direttamente accoppiato alla girante. Questo design consente di ottenere un'unità compatta ed un bilanciamento ottimale. A seconda delle esigenze, si puù scegliere tra motori AC, EC o DC, con i motori EC che garantiscono la massima efficienza e possibilità di controllo, grazie alla loro commutazione elettronica.

Housing:

L'housing canalizza il flusso d'aria in modo mirato e può essere opzionale o obbligatorio a seconda della geometria della girante. Le giranti a pale avanti richiedono sempre un housing a spirale per deviare efficacemente l'aria, mentre le varianti a pale rovesce possono funzionare anche senza housing. Gli housing a spirale sono disponibili a singola o doppia aspirazione e sono spesso dotati di flange sulla bocca di uscita, che consentono una facile installazione nei sistemi di canalizzazione.

Inlet e outlet ring:

I boccagli inlet e outlet si adeguano al design del condotto dell'aria e ne influenzano il flusso. L'inlet ring svolge un ruolo particolarmente importante: garantisce un flusso uniforme e può essere dotato di prese di pressione per misurare con precisione la portata d'aria. L'outlet ring è solitamente collegato all'housing a spirale e dirige l'aria nella direzione desiderata.

Quali sono i vantaggi dei ventilatori centrifughi?

I ventilatori centrifughi offrono numerosi vantaggi, tra cui:

  • Efficienza energetica:
    grazie al loro design ottimizzato e alla speciale geometria delle pale, i ventilatori centrifughi sono in grado di ridurre al minimo il consumo energetico.
  • Performance:
    grazie al loro design, i ventilatori centrifughi raggiungono pressioni e rendimenti superiori rispetto ai ventilatori assiali.
  • Flessibilità:
    il design delle giranti e i materiali utilizzati consentono di personalizzare i ventilatori centrifughi in base all'applicazione desiderata.

FAQ – Le domande più frequenti sui ventilatori centrifughi

Le pale rovesce garantiscono una maggiore efficienza e solitamente non richiedono un housing. Le pale avanti sono più compatte e silenziose, ma richiedono un housing per indirizzare l'aria in modo corretto.

Un housing a spirale è obbligatorio per le giranti con pale avanti e opzionale per quelle con pale rovesce, a seconda dell'applicazione e della direzione dell'aria desiderata.

Spazi di installazione limitati o flussi d'aria turbolenti possono ridurre significativamente le prestazioni e l'efficienza. Una distanza ottimale dalla parete e un flusso d'aria uniforme sono fondamentali.

FlowGrid è una griglia di protezione montata sul lato aspirazione del ventilatore che riduce le turbolenze e quindi minimizza il livello sonoro.

I ventilatori centrifughi sono disponibili con motori AC o EC. La tecnologia EC offre numerose possibilità di controllo, maggiore efficienza e minor consumo energetico.

Il termine “ventilatore centrifugo” si riferisce solitamente all'unità completa composta da motore, girante e, se necessario, housing. Il termine “ventilatore centrifugo compatto”, invece, è talvolta inteso come un modello semplificato o di dimensioni più piccole. Ad esempio, un ventilatore compatto può essere considerato un componente di elettrodomestici o sistemi di raffreddamento elettronici. Nella tecnologia dell'aria, tuttavia, viene utilizzato prevalentemente il termine “ventilatore centrifugo”, poiché descrive in modo più preciso la funzione aerodinamica.

Il livello sonoro dipende dal design, dalla velocità e dalla posizione di installazione. Le giranti a pale rovesce sono generalmente più silenziose e accessori aggiuntivi, come FlowGrid o diffusori, possono ridurre ulteriormente la rumorosità.

L'efficienza dipende dal motore, dalla geometria delle pale e dalla posizione di installazione. Anche piccole variazioni di questi parametri possono influire in modo significativo sulle prestazioni.