Sistemi di diffusione dell’aria: le apparecchiature per impianti a portata d’aria variabile

Gli impianti a portata d’aria variabile

L’impianto a portata d’aria variabile viene progettato perché il calcolo termotecnico impone che al carico variabile si faccia fronte regolando la temperatura dell’aria di mandata dei singoli ambienti oppure variando la portata d’aria di mandata.

Generalmente, viene usato il secondo sistema perché risulta di più semplice esecuzione e di costo minore.

Per regolare la portata d’aria si possono utilizzare delle serrande di regolazione ma, quando è necessaria una maggior precisione, si preferisce utilizzare unità terminali V.A.V. (regolatori di portata elettronici).

A valle del regolatore di portata, saranno installate opportune apparecchiature, in grado di diffondere in ambiente quantità d’aria estremamente variabili, senza generare sensazioni di discomfort per gli occupanti.

Con portate d’aria variabili tra il 60-70% ed il 100%, si potranno utilizzare bocchette e diffusori standard, dimensionati per una portata che corrisponda a circa l’80% del valore nominale.

Ben diversa è la situazione quando la variabilità della portata dovrà essere compresa tra il 40% ed il 100% del valore nominale.

I diffusori per portata d’aria variabile

Com’è noto, la velocità terminale di un getto d’aria alla distanza L dal punto d’immissione in ambiente (vL), è direttamente proporzionale alla portata.

Pertanto, se si sceglie un diffusore per il quale v_L = 0,2 m/s con una portata del 100%, sarà verosimilmente possibile che la v_L sia pari a circa 0,1 m/s con una portata del 50%. Quest’ultimo valore potrebbe essere del tutto insufficiente per ottenere una corretta miscelazione dell’aria immessa con l’aria presente in ambiente.

Viceversa, scegliendo una v_L  = 0,2 m/s con una portata del 50%, si potrebbe ottenere una v_L = 0,4 m/s con una portata del 100%, valore certamente inaccettabile all’interno del volume occupato.

Pertanto, l’idea di utilizzare qualsiasi tipologia di diffusore in impianti caratterizzati da valori di portata d’aria variabili, è, in linea di principio, tecnicamente proponibile solo quando tale variazione sia relativamente modesta (tra il 60-70% ed il 100%).

Per variazioni di portata comprese tra il 30% ed il 100%, si suggerisce l’impiego di diffusori ad effetto elicoidale per installazione a soffitto o, per installazione a parete, l’impiego di diffusori a microugelli.

I diffusori ad effetto elicoidale (Fig. 2) sono costituiti essenzialmente da deflettori fissi o singolarmente orientabili, mentre i diffusori a microugelli (Fig. 3) sono costituiti da una o più file di microugelli singolarmente orientabili.

La suddivisione della portata in numerosi getti consente la formazione di un moto vorticoso, che produce una rapidissima diminuzione della velocità di getto, un rapido abbattimento del Δt e un elevatissimo effetto induttivo. Queste particolari caratteristiche consentono di operare in ampi campi di portata e con differenze tra la temperatura dell’aria di mandata e la temperatura media ambiente di ± 10K.

Sono adatti per consentire una valida ed ottimale diffusione anche con elevate portate, equivalenti a 15-20 ricambi ora.

Sono inoltre molto usati nel caso di impianti a portata variabile, in quanto garantiscono una accettabile diffusione dell’aria in ambiente anche con portata ridotta al 30-40% della nominale, senza presentare problemi di caduta del lancio.

Sia i diffusori ad effetto elicoidale che le piastre a microugelli, possono essere installati per configurazioni di lancio con effetto Coanda o in campo libero.

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