Sistemi di filtrazione dell'aria

Nell’ambito della climatizzazione dei locali, l’aria trattata viene inviata nei vari ambienti attraverso condotti, detti canali di distribuzione, che, partendo dalla macchina, terminano nelle zone da climatizzare.

La struttura dei canali di mandata dell’aria dipende dalla velocità e dalla pressione dell’aria stessa. Possono essere a bassa o ad alta velocità e la loro sezione di passaggio è dimensionata in funzione della portata d’aria e dipende infatti dalla quantità d’aria che deve essere trasportata nell’unità di tempo.

I canali a bassa velocità vengono percorsi con velocità inferiore a 12 m/s, in quelli ad alta velocità l’aria viaggia invece con velocità superiore a 12m/s.m. Una volta arrivata in prossimità degli ambienti da condizionare, viene poi diffusa attraverso componenti denominati terminali.

L’aria, che viene trasportata dai canali e distribuita negli ambienti, dopo aver subito un trattamento, viene detta aria primaria e si differenzia sia dall’aria secondaria, termine con il quale si definisce l’aria già presente nell’ambiente trattato, sia dall’aria indotta, ovvero da quella porzione di aria secondaria trascinata e messa in movimento dall’aria in uscita dall’unità terminale.

I canali di distribuzione, a loro volta, possono essere a sezione circolare, quadrata o rettangolare. La sezione circolare è maggiormente indicata per gli impianti ad alta pressione, mentre quella rettangolare, o quadra, per quelli a bassa pressione, più comuni nelle applicazioni civili.

Spesso l’impiego di canali ad alta velocità è dovuto allo spazio limitato a disposizione nelle controsoffittature: il loro utilizzo richiede l’installazione di cassette riduttrici di pressione, a monte dei terminali. L’impianto può essere realizzato a costo limitato, ma causa problemi per la rumorosità.

Si tenga presente che la configurazione ottimale per il canale di trasporto dell’aria è la sezione circolare, segue poi la sezione quadrata, infine la sezione rettangolare. In quest’ultimo caso il rapporto fra i due lati del rettangolo non deve essere superiore a 1:4, per evitare la formazione di vortici fra i filetti fluidi, anche nel caso di bassa velocità dell’aria.

Per quanto riguarda i materiali, la lamiera zincata è il materiale più utilizzato, in questo caso i tratti del canale vengono assemblati in cantiere, dove vengono successivamente coibentati nella parte esterna, onde evitare che durante l’inverno l’aria ceda calore, oppure che ne assorba durante l’estate. L’assembramento avviene tramite giunzioni longitudinali aggraffate e con tronchi uniti tra di loro attraverso attacchi a baionetta, a “S”, a tasca o con flange. Tra le flange viene normalmente interposta una guarnizione in neoprene per evitare le fughe d’aria.

È possibile utilizzare anche canali in poliuretano, oggi abbastanza diffusi, poiché estremamente maneggevoli e già coibentati. Quest’ultimi possono essere costruiti direttamente in cantiere, utilizzando lastre di poliuretano ricoperte da fogli di alluminio su entrambe le superfici.

I canali, in alcuni tratti, possono essere realizzati in muratura: è il caso dell’abbassamento del soffitto in una zona centrale, come spesso capita in alcuni corridoi. Questo tipo di canali richiede l’aumento della pressione del ventilatore, poiché vi è maggior attrito lungo le pareti e quindi maggiori perdite complessive di carico.

Per quanto riguarda lo studio del dimensionamento, esso si effettua attraverso il metodo della perdita di carico lineare, per tutta la rete di distribuzione, oppure attraverso il metodo di recupero della pressione statica.

Nel primo metodo si fissa la velocità dell’aria che si vuole avere nel canale principale e la portata dell’aria data dal ventilatore, per mezzo di un diagramma delle perdite di carico. Si mantiene il valore costante per la totalità della distribuzione, controllando se la velocità nei vari tronchi è sempre accettabile.

Il secondo metodo si basa sul recupero della pressione statica e consiste nel ridurre la velocità dell’aria a ogni diramazione del canale, o a ogni diffusore, in modo da ottenere una pressione statica che bilanci esattamente la pressione dell’aria nel tronco di canale che segue.

In funzione alla dimensione dei canali, e alla loro portata d’aria, varia anche lo spessore della lamiera dei canali stessi. Nei canali a sezione rettangolare, negli impianti a bassa velocità, lo spessore varia dagli 8/10mm se il lato maggiore è di 60 cm; è di 10 mm quando il lato maggiore è di 60/90 cm; se il lato supera invece i 90 cm, lo spessore della lamiera arriva a 10/12 mm.

Nel caso di canali circolari, per impianti a bassa velocità, si passa da uno spessore di lamiera di 6/10 mm, per i canali con un diametro che raggiunge i 20cm, allo spessore di 10/12 mm quando il diametro del canale supera i 90 cm.

È necessario infine ricordare che per la realizzazione di alcuni raccordi tra il canale e i terminali, in particolare nel caso dei diffusori a soffitto, vengono utilizzati dei particolari canali flessibili a sezione circolare, che si adattano bene agli spostamenti e che non richiedono pezzi speciali o curve aggiuntive.