Il numero di raffreddatori ad aria industriali di cui una fabbrica ha bisogno non dipende solo dalla superficie. Il volume dell'officina, il flusso d'aria richiesto, le fonti di calore, l'altezza del soffitto, la ventilazione e la capacità del flusso d'aria di ciascun refrigeratore influiscono tutti sulla quantità finale.
Un semplice calcolo può fornire un numero preliminare di unità, ma la disposizione finale dovrebbe anche considerare dove viene generato il calore e come si muoverà l’aria raffreddata attraverso la fabbrica.
1. Iniziare con il flusso d'aria totale richiesto
Il primo passo è stimare il flusso d'aria totale richiesto per l'officina.
Un calcolo di base è:
Flusso d'aria richiesto (m³/h)=Volume officina (m³) × Ricambi d'aria richiesti all'ora
Il volume del workshop è calcolato come:
Lunghezza × Larghezza × Altezza media
Ad esempio, una fabbrica che misura 50 m × 30 m con un'altezza media del soffitto di 8 m ha un volume di:
50 × 30 × 8 = 12,000 m³
Se il progetto preliminare prevede 20 ricambi d'aria all'ora:
12,000 × 20 = 240,000 m³/h
Lo stabilimento richiederebbe quindi come punto di partenza circa 240.000 m³/h di flusso d'aria totale.
Il tasso di ricambio d'aria-appropriato dipende dall'applicazione effettiva e deve essere valutato insieme al carico termico e alle condizioni di ventilazione.
2. Dividere il flusso d'aria richiesto per il flusso d'aria per unità
Una volta noto il flusso d'aria totale, è possibile calcolare il numero preliminare di raffreddatori ad aria industriali.
Numero di raffreddatori d'aria=Flusso d'aria totale richiesto ÷ Flusso d'aria per raffreddatore
Per esempio:
Portata d'aria totale richiesta: 240.000 m³/h
Flusso d'aria per refrigeratore: 20.000 m³/h
Poi:
240,000 ÷ 20,000 = 12
Il requisito preliminare sono quindi 12 aerorefrigeranti industriali.
Se il modello selezionato fornisce invece 15.000 m³/h il calcolo diventa:
240,000 ÷ 15,000 = 16
La stessa fabbrica richiederebbe più unità perché ogni refrigeratore fornisce meno flusso d'aria.
3. Perché la sola superficie non è sufficiente
Un approccio comune consiste nel calcolare il numero di refrigeratori in base alla superficie della fabbrica.
Per esempio:
Un raffrescatore ogni 100 m².
Ciò può produrre risultati molto diversi in edifici con altezze del soffitto diverse.
Consideriamo due stabilimenti con la stessa superficie di 2.000 m²:
| Fabbrica | Altezza media | Volume d'aria |
|---|---|---|
| Fabbrica A | 4 m | 8,000 m³ |
| Fabbrica B | 10 m | 20,000 m³ |
La superficie è identica, ma la fabbrica B ha un volume d'aria 2,5 volte superiore.
Pertanto, un calcolo affidabile del raffreddatore ad aria industriale dovrebbe considerare il volume cubico piuttosto che i soli metri quadrati.
4. Considerare il carico termico della fabbrica
I requisiti del flusso d'aria possono cambiare in modo significativo quando la fabbrica contiene notevoli fonti di calore interne.
Gli esempi includono:
- Attrezzature per saldatura
- Fornaci
- Forni
- Macchine per stampaggio ad iniezione
- Compressori
- Motori
- Attrezzature per l'asciugatura
- Linee di produzione ad alta-temperatura
Una fabbrica con macchinari pesanti e generazione continua di calore può richiedere una disposizione di raffreddamento diversa da un magazzino con un guadagno di calore interno relativamente basso.
Se il calore è concentrato in un'area di produzione, l'aggiunta dello stesso numero di refrigeratori in tutto l'edificio potrebbe non essere la soluzione più appropriata.
L'apparecchiatura deve essere posizionata in base all'effettiva distribuzione del calore.
5. Controllare l'altezza del soffitto
L'altezza del soffitto influisce sia sul volume totale dell'aria che sul modo in cui l'aria raffreddata raggiunge l'area di lavoro.
In un'officina-con soffitti alti, il semplice aumento del flusso d'aria potrebbe non garantire un migliore raffreddamento a livello del pavimento.
La progettazione dovrebbe considerare:
- Altezza di montaggio
- Direzione di scarico dell'aria
- Velocità dell'aria
- Distanza tra i refrigeratori
- Altezza del macchinario
- Struttura del tetto
- Sedi dei lavoratori
Per i raffreddatori d'aria industriali montati a soffitto-, l'altezza di installazione e la direzione di scarico sono particolarmente importanti perché il flusso d'aria deve raggiungere efficacemente la zona occupata.
6. Guarda la distribuzione del flusso d'aria
Supponiamo che una fabbrica richieda 240.000 m³/he siano selezionati 12 refrigeratori.
Esistono diversi modi per disporre le unità.
Se tutte le 12 unità sono concentrate vicino a un lato dell'edificio, il flusso d'aria totale può soddisfare il fabbisogno calcolato, ma le aree distanti possono rimanere calde.
Un layout migliore distribuisce il flusso d'aria in base a:
Unità di raffreddamento → Area di produzione → Rimozione dell'aria calda
Pertanto, prima di decidere il numero e la posizione finali delle unità, è necessario considerare la posizione di porte, finestre, aspiratori, macchinari, scaffalature e divisori interni.
7. Considerare la ventilazione e lo scarico
I raffreddatori d'aria industriali evaporativi introducono aria raffreddata nella fabbrica. L'aria calda e l'umidità aggiuntiva devono lasciare l'edificio.
Ciò significa che il numero di unità di raffreddamento dovrebbe essere considerato insieme alla ventilazione disponibile.
Controlla se la fabbrica ha:
- Prese d'aria sul tetto
- Ventilatori di scarico
- Porte aperte
- Finestre
- Aperture nei muri
- Ventilazione meccanica
Se l’edificio non è in grado di rimuovere efficacemente l’aria calda e umida, l’installazione di ulteriori raffreddatori d’aria evaporativi potrebbe non produrre miglioramenti proporzionali del raffreddamento.
8. Considera la temperatura e l'umidità locali
Un raffrescatore evaporativo non produce lo stesso effetto di raffreddamento in tutte le condizioni atmosferiche.
L’aria secca fornisce un maggiore potenziale di evaporazione, mentre un’elevata umidità relativa riduce il potenziale di raffreddamento disponibile.
Per questo motivo, la quantità dell'attrezzatura dovrebbe essere valutata utilizzando le condizioni estive locali, tra cui:
- Temperatura esterna
- Umidità relativa
- Temperatura del bulbo umido
- Condizioni operative stagionali
Uno stabilimento situato in un clima caldo e secco può richiedere una configurazione diversa da uno operante in un clima caldo e umido, anche quando i due edifici hanno dimensioni identiche.
9. Hai bisogno di più unità più piccole o di meno unità più grandi?
Il requisito del flusso d'aria totale non determina necessariamente di per sé la configurazione finale.
Ad esempio, una fabbrica può richiedere 240.000 m³/h.
Questo potrebbe teoricamente essere fornito da:
- 10 unità × 24.000 m³/h
- 12 unità × 20.000 m³/h
- 16 unità × 15.000 m³/h
Tutte e tre le combinazioni forniscono approssimativamente lo stesso flusso d'aria totale.
Tuttavia, la scelta pratica dipende dalla disposizione dell'edificio.
Un numero maggiore di unità può fornire una maggiore flessibilità nella distribuzione del flusso d'aria tra diverse zone di produzione, mentre unità più grandi possono semplificare l'installazione laddove l'officina dispone di una disposizione adeguata.
La scelta dovrebbe quindi bilanciare la capacità del flusso d'aria, le posizioni di installazione, le zone di raffreddamento, l'accesso per la manutenzione e il costo del progetto.
10. Esempio: calcolo del numero di aerorefrigeranti per una fabbrica
Considera un laboratorio di produzione con:
Lunghezza: 60 mt
Larghezza: 40 mt
Altezza media: 8 mt
Passaggio 1: calcolare il volume dell'aria
60 × 40 × 8 = 19,200 m³
Passaggio 2: stimare il flusso d'aria richiesto
Ipotizzare un valore di progettazione preliminare di 20 ricambi d'aria all'ora:
19,200 × 20 = 384,000 m³/h
Passaggio 3: selezionare il flusso d'aria più fresco
Supponiamo che un raffreddatore d'aria industriale fornisca:
24,000 m³/h
Passaggio 4: calcolare il numero di unità
384.000 ÷ 24,000=16 unità
Dal calcolo preliminare risultano quindi 16 aerorefrigeranti industriali.
La progettazione vera e propria dovrebbe quindi verificare se 16 unità forniscono un'adeguata distribuzione dell'aria e se il clima locale, le fonti di calore, la ventilazione e le condizioni di installazione supportano la soluzione proposta.
11. Quando il numero calcolato potrebbe richiedere una modifica
Il numero calcolato di rinfrescatori d'aria industriali non corrisponde necessariamente alla quantità finale dell'ordine.
Potrebbe essere necessario un aggiustamento quando la fabbrica dispone di:
Carichi termici interni molto elevati
Grandi differenze di temperatura tra le zone di produzione
Soffitti estremamente alti
Ventilazione limitata
Grandi macchinari bloccano il flusso d'aria
Numerosi workshop indipendenti
Aree che richiedono diversi livelli di raffreddamento
Al contrario, le aree che non necessitano di raffreddamento non devono necessariamente essere incluse nel calcolo.
Ad esempio, un ufficio, un magazzino o un'area di processo chiusa può richiedere una soluzione di raffreddamento diversa da un grande capannone di produzione aperto.
12. Informazioni necessarie per determinare la quantità finale
Per un progetto di raffreddamento ad aria industriale, un fornitore o un ingegnere HVAC avrà normalmente bisogno di:
Lunghezza e larghezza di fabbrica
Altezza media del soffitto
Area che richiede raffreddamento
Temperatura estiva locale
Umidità relativa
Principali fonti di calore
Disposizione delle attrezzature di produzione
Numero di lavoratori
Ventilazione esistente
Posizioni delle ventole di scarico
Posizioni di porte e finestre
Fornitura d'acqua disponibile
Alimentazione elettrica disponibile
Orari di funzionamento richiesti
Quanto più accuratamente vengono definite queste condizioni, tanto più affidabile sarà il calcolo della quantità delle apparecchiature e del layout.
Quantità di raffreddatori d'aria industriali: formula chiave
Per una stima preliminare utilizzare:
Volume dell'officina=Lunghezza × Larghezza × Altezza media
Flusso d'aria richiesto=Volume dell'officina × Ricambi d'aria richiesti all'ora
Numero di raffreddatori d'aria industriali=Flusso d'aria richiesto ÷ Flusso d'aria per unità
Arrotondare sempre il risultato calcolato fino a un numero intero pratico di unità, quindi verificare il layout e le condizioni operative prima di finalizzare la scelta dell'apparecchiatura.
Considerazioni finali
Non esiste una regola universale come "un aerorefrigeratore industriale ogni 100 m² di spazio produttivo". Il numero corretto dipende dal volume d'aria totale, dal flusso d'aria richiesto, dal carico termico, dall'altezza del soffitto, dall'umidità, dalla ventilazione e dalla distribuzione del flusso d'aria.
Per una stima preliminare del progetto, calcolare il volume dell'officina, determinare il flusso d'aria totale richiesto e dividerlo per il flusso d'aria nominale del raffreddatore ad aria industriale selezionato. La quantità risultante è un punto di partenza per la progettazione del sistema, non un sostituto per il controllo delle effettive condizioni di fabbrica.
Per una proposta accurata di raffrescatore industriale, è necessario valutare insieme le dimensioni dello stabilimento, l’altezza del soffitto, il clima locale, le fonti di calore, la disposizione della ventilazione e il layout di produzione.
