DISTRIBUZIONE ARIA PER GRANDI VOLUMETRIE

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1 DISTRIBUZIONE ARIA PER GRANDI VOLUMETRIE Nella distribuzione d aria in grandi ambienti dove si necessita trattare una considerevole volumetria d aria, la scelta ricade prevalentemente sugli impianti a tutt aria. L entrata in vigore di nuove normative europee in materia di risparmio energetico, e il continuo aumentare del costo dell energia, ha reso necessario l affinamento di tali impianti, cercando di avere un rapporto sempre migliore tra energia spesa per la gestione degli impianti, ed energia resa negli ambienti da trattare. In virtù di quanto sopra descritto, con la realizzazione di nuove strutture a bassa dispersione termica, si ha una conseguenza diretta sugli impianti che ne andranno a servizio. Nel settore aeraulico le portate d aria, necessarie a trattare l ambiente interessato, risultano essere sensibilmente ridotte. Il progettista, si trova così, a dover distribuire una piccola volumetria d aria in un ampio spazio, con difficoltà di miscelazione tra l aria trattata immessa ed aria presente nell ambiente. Negli impianti tradizionali a tutt aria, generalmente la scelta ricade su piccoli diffusori con lunghe gittate, tali diffusori vengono posti anche molto distanti tra loro, con i seguenti rischi: Correnti d aria aventi elevate velocità di transito dell ambiente, le quali investono gli occupanti della zona trattata. Rumorosità eccessiva emessa dal terminare aeraulico, provocata dall elevata velocità di lancio. Una eccessiva stratificazione termica In inverno infatti la stratificazione termica risulta essere più percettibile. Tale fenomeno viene generato dallo spostamento delle temperature aventi carico termico maggiore (aria calda) verso le zone alte della struttura, richiamando quindi l aria avente una condizione termica con temperatura molto bassa (fredda), verso quote più basse della struttura, normalmente occupate dal personale. Figura 1 : evidenzia l ambiente ove si verifica il fenomeno della stratificazione, si noti come l area effettivamente impegnata dagli occupanti sia in condizioni termiche di basso confort Figura 2 : Tutta la volumetria presenta un omogeneità di temperatura, il tutto si traduce in una condizione termica di massimo confort Negli impianti di condizionamento tradizionali, si deve altresì ricorrere alla coibentazione dei canali, al fine di prevenire fenomeni di condensa. Questo, si tramuta in un conseguente aumento dei costi finali per la realizzazione della condotta. Bisogna inoltre predisporre il locale, dove gli impianti per l immissione andranno a servizio, di una ripresa capillare, per evitare così fenomeni di ristagno dell aria e garantire quindi un corretto lavaggio dell ambiente.

2 LE CONDOTTE INDUTTIVE S.T.E.A.M. Il principio fisico sul quale è stata studiata e sviluppata la linea INDUTTIVA è denominato appunto effetto induttivo. Qualsiasi terminale aeraulico viene studiato per sfruttare al meglio questo principio, tanto più è alta la capacita di miscelare l aria immessa con quella in ambiente, tanto più l effetto induttivo del terminale aeraulico è elevato. Per semplicità e trascurando aspetti quali: (ΔT di temperatura tra aria immessa e quella presente in ambiente, pressioni degli ambienti, vari coefficienti di correzione), possiamo definire l effetto induttivo ponendo a confronto le prestazioni di due diffusori induttivi. Dato un lancio di una volumetria ed una velocità terminale uguale per tutti e due i diffusori aventi dimensioni 600x600mm. Portata M 3 /h = 600 Lancio mt = 5 Velocità terminale Vt = 0.20 m/s Tabella prestazionale 1 Tabella prestazionale 2 SI noti come a una distanza di 2,5 metri si genera una forte decelerazione nella tabella n 2 rispetto alla tabella n 1. Fisicamente tale fenomeno avviene perché l aria immessa si mescola velocemente all aria ambiente riuscendo cosi a garantire un effetto induttivo molto più elevato (Tabella 2) rispetto a quello presente in (Tabella 1)

3 Un buon effetto induttivo oggi è quindi identificato dal rapporto direttamente proporzionale, tra la velocità di uscita dell aria e la successiva decelerazione entro un determinato spazio, il tutto, considerato nel range di lancio finale preimpostato (5 Mt) Aver definito l effetto induttivo non basta, infatti le performance del componente aeraulico sono direttamente proporzionali alla velocità di lancio dell aria trattata e la superficie di contatto tra i due fluidi (fluido immesso e fluido presente ), infatti, aumentando queste due variabili si incrementa il rapporto induttivo. Negli impianti tradizionali la superficie di contatto, è data dalla somma di tutti gli accessori aeraulici posti in mandata (bocchette, diffusori a soffitto, anemostati, ecc ecc..), quindi si presenta molto esigua data quantità minima di accessori installati anche molto distanti tra loro. Nelle condotte induttive invece la superficie di contatto è equivalente alla somma di tutti i fori presenti lungo l intera canalizzazione, avendo cosi dei valori che aumentano in modo esponenziale rispetto ai terminali tradizionali, inoltre, le condotte induttive presentano velocità iniziali di uscita dal canale maggiori rispetto ai diffusori tradizionali, generando immediatamente all uscita del canale delle turbolenze che consentono una veloce miscelazione dei due fluidi fino al 90% nei primi 100 centimetri di distanza dalla condotta.

4 Efficienza Condotta Induttiva Come già affermato, una delle caratteristiche della condotta circolare induttiva, è la capacita di investire uniformemente tutto l ambiente trattato, proprio grazie alla propria alta capacita di lancio. Longitudinalmente il canale può presentare un lancio simmetrico, quindi uguale su ambo i lati della condotta, per installazioni poste al centro dell ambiente (soluzione A); asimmetrico nel caso in cui la condotta venga fatta passare alle estremità dell ambiente da trattare (soluzione B), oppure è possibile trattare ambienti con planimetria irregolare, avere quindi una differenza di lancio longitudinale dallo stesso lato, ovvero un lancio di pochi metri nella parte iniziale per poi aumentare il lancio nella parte terminale del circuito, o viceversa (soluzione C). COME SI CONCEPISCE UN IMPIANTO CON CANALIZZAZIONI INDUTTIVE Una perfetta riuscita dell impianto in termini prestazionali, è il risultato di un perfetto connubio tra progettista e costruttore della condotta. Il progettista ha il compito di fornire al costruttore tutte le seguenti indicazioni: a) Dati di progetto di esercizio: T c e HR% ambiente, b) Latitudine di ubicazione del fabbricato c) Posizione delle UTA d) Destinazione e descrizione locali e) Se l impianto deve essere realizzato con Condotte Induttive a diametro costante con perdite di carico costante. f) Se l impianto deve essere realizzato con Condotte Induttive a diametro variabile con perdite di carico localizzate e continue g) Piante,prospetti e sezioni per individuare la corretta posa in opera delle Condotte Induttive h) Valori di carichi termici interni: Carichi latenti e Carichi sensibili espressi in W/h i) Tipologia dei materiali utilizzati per determinare l efficienza energetica del fabbricato l) Dati dell UTA : Q =m³/h P.t.=mm.c.a. m)temperatura di immissione aria in ambiente estive/invernali T c n) Tipologia di materiale per la realizzazione delle Condotte Induttive Esempio: Acc.INOX, Acc. zincato. Verniciato, acc..zincato, Alluminio,Rame, ecc.ecc.

5 La tabella seguente è stata sviluppata per indirizzare il progettista nella scelta dei valori necessari a dimensionare correttamente il canale microforato ad induzione. Attraverso questi dati, infatti, riusciamo a costruire su misura l impianto per un determinato ambiente, garantendo la massima resa in termini di efficienza. TABELLA DI PROGETTO CARATTERISTICHE TECNICHE UNITA DI TRATTAMENTO Portata aria Prevalenza utile all inizio del canale Temperatura di progetto di immissione aria in condizioni invernali Temperatura di progetto di immissione aria in condizioni estive POSIZIONAMENTO CANALE Lunghezza del tratto di canale Distanza tra l asse del canale e il soffitto Distanza tra l asse del canale e il pavimento Distanza tra l asse del canale e la parete sinistra Temperatura di progetto richiesta per l ambiente in condizioni invernali Temperatura di progetto richiesta per l ambiente in condizioni estive TIPOLOGIA DI GIUNZIONE TRASVERSALE Monocollare Ad innesto maschio-femmina MAERIALE DI COSTRUZIONE Lamiera zincata Acciaio INOX AISI 304 specificare finitura Acciaio INOX AISI 316 specificare finitura Alluminio specificare finitura Rame specificare finitura Verniciatura Unità di misura m³/h mm.c.a. C C m m m m C C

6 Una volta individuati tutti i valori preliminari: Il costruttore ha l onere di far rispettare alle condotte le prestazioni precedentemente stabilite dal progettista. Il segreto di questo sistema, è rappresentato dalle infinite soluzioni di foratura realizzabili al canale. La posizione dei fori rispetto alla circonferenza, il loro numero, la loro calibratura, la distanza tra i singoli fori, e tra le loro file, velocità di lancio in ambiente e le velocità di ingresso dell aria nel canale. Programma di calcolo Per trovare il giusto equilibrio tra tutte le possibili forature S.t.e.a.m. ha dotato il proprio ufficio tecnico di un apposito programma che ci consente di verificare le geometrie di forature e calcolare quindi il corretto lancio delle volumetrie di progetto in ambiente. Un errato calcolo, potrebbe sottoporre l ambiente da trattare, a velocità di percorrenza dell aria in ambiente molto elevate, con il rischio di creare fastidiose correnti d aria, (nel caso di piccole forature molto vicine tra loro), oppure non coinvolgere l ambiente nella totalità, risultando essere quindi un impianto non opportuno (nel caso di forature con grandi diametri e molto distanti tra loro ). Esempio di corretto dimensionamento (riscaldamento; raffrescamento) su tre assi, con calibrature dei fori dimensionate per trattare uniformemente l intero l ambiente con differenti distanze.

7 VANTAGGI DEI CANALI INDUTTIVI CONTROLLO DEI FLUSSI ARIA La foratura longitudinale, sviluppata su tutta la superficie del canale, crea uno spostamento di volumetria omogeneo che investe uniformemente tutto l ambiente, avvolgendo anche eventuali ostacoli presenti, contrariamente, nel caso di una ventilazione tradizionale questi ostacoli devierebbero o impedirebbero il flusso. ASSENZA DI STRATIFICAZIONE AMBIENTE La volumetria da trattare viene investita nella totalità ottenendo cosi una scansione ampia al massimo dell'ambiente da ventilare e allo stesso tempo miscelata in uno stretto lasso di tempo, evitando cosi il fenomeno di stratificazione delle temperature in ambiente, sia in senso orizzontale che verticale. ASSENZA DI CORRENTI ARIA Il giusto dimensionamento delle calibrature di lancio permette di arrivare ad una velocità terminale di lancio impercettibile, tale da garantire il massimo confort progettuale precedentemente stabilito. MINOR NUMERO DI CANALIZZAZIONI Per trattare uniformemente tutte le zone dell ambiente da climatizzare, scegliendo un sistema tradizionale, dovremmo realizzare un circuito quanto più capillare possibile, in quanto le capacità di lancio degli accessori, è di molto inferiore rispetto alle canalizzazioni induttive. Le canalizzazioni induttive presentano elevate performance di lancio, riuscendo a raggiungere oltre 10 metri per lato della condotta, indipendentemente dalla lunghezza e dalla quota di installazione. REALIZZATI SU MISURA Le condotte vengono appositamente studiate per ogni applicazione, anche con misure differenti dallo standard se richiesto, complete di pezzi speciali quali: curve, raccordi, riduzioni e staffaggi. Tali condotte possono essere utilizzate anche come ripresa. RISPARMIO ENERGETICO E DEI COSTI FINALI DI REALIZZAZIONE Il sistema di condotte con canali microforati consente degli importanti risparmi dei consumi energetici sia in riscaldamento che raffrescamento. Riduzione delle volumetrie d aria rispetto ai sistemi tradizionali a parità di potenzialità termica, con conseguente riduzione delle dimensioni delle unità ventilanti, quindi minori potenze termiche a servizio. Riduzioni delle perdite di carico, che si tramuta in una minore potenza installata al ventilatore Semplicità e velocità di montaggio, con costo della manodopera sensibilmente ridotto. Riduzione dei tempi di entrata a regime delle temperature di progetto stabilite per i locali trattati

8 MATERIALI UTILIZZABILI Grazie alle metodologie ed alle maestranze qualificate è possibile lavorare molteplici tipologie di metalli LAMIERA ZINCATA Le canalizzazioni vengono ricavate da coils di lamiera con larghezza di 1,5 ed 1,8 metri. La lamiera utilizzata per la produzione delle canalizzazioni è la DX51 D finitura MAC Z200 ( 200 gr/m² su entrambe le facce) con metodo sendzimir, e nel completo rispetto dei dettami presenti nelle normative europee UNI EN ed UNI EN le quali stabiliscono le differenti tipologie di acciaio zincato ottenibili con questo processo, indicando le caratteristiche meccaniche con i vari spessori di riferimento ottenibili. I principali vantaggi di questo processo galvanico, a cui è sottoposta la lamiera in fase di produzione conferisce alla futura condotta molteplici qualità tra cui Elevata durata nel tempo (oltre 50 anni in ambienti asciutti e privi di agenti aggressivi) Protezione integrale dei pezzi ( interni ed esterni) Diametro Spess lamiera Lunghezza Condotta standard Perimetro Sviluppo mq a pezzo Sviluppo peso Condotta standard mm dec/mm mm mm m2 Kg/pezzo 200 0, ,00 5, , ,24 6, , ,47 7, , ,71 11, , ,95 13, , ,18 14, , ,42 16, , ,65 17, , ,89 19, , ,12 20, , ,36 22, , ,59 24, , ,83 25, ,07 33, ,30 35, ,54 37, ,77 39, ,01 41, ,24 42, ,48 44, ,71 46, , ,95 58, , ,18 60, , ,42 62, , ,66 65, , ,89 67, , ,13 69, , ,60 74, , ,07 79, , ,54 83, , ,01 88, , ,48 92,92

9 ACCIAIO INOX Gli acciai inox ( o acciai inossidabili ) sono leghe a base di ferro e carbonio che uniscono alle proprietà meccaniche tipiche degli acciai al carbonio caratteristiche peculiari di resistenza e corrosione. Tali materiali infatti devono la loro capacità di resistere alla corrosione agli elementi di lega, principalmente cromo, capace di passivarsi, cioè di ricoprirsi di uno strato di ossido invisibile con spessore pari a pochi strati atomici 3-5 x 10 ⁷, che protegge il metallo sottostante all azione degli agenti chimici esterni. E molto importante tener presente che lo strato protettivo che si crea, è estremamente delicato, quindi qualsiasi lavorazione effettuata con maestranze poco qualificate, provocherebbe l asportazione dello strato protettivo, e conseguente ossidazione futura. L acciaio inox viene preferito a quello zincato proprio perche risulta essere molto resistente alla maggior parte degli agenti aggressivi presenti in atmosfera. Trova largo impiego anche in impianti sportivi di grandi cubature (dove sono presenti piscine ed i canali risultano essere posti ad elevate altezze). In piccoli ambienti dove sono presenti percentuali alte di cloro ed altri agenti chimici in sospensione, si preferisce utilizzare della verniciatura a polveri trasparenti (Inox 304) o colorate (zincato). Le tipologie di acciaio inox utilizzabili possono essere di tipo ASISI 304 con finiture: naturale, satinato o lucido a specchio, oppure, è possibile offrire su richiesta la tipologia AISI 316, il quale risulta essere molto più resistente, anche se molto più costoso. I collari di giunzione sono disponibili solamente in acciaio inox AISI 304, ma possono essere forniti con verniciatura epossidica trasparente, nel caso di applicazioni in ambienti particolarmente aggressivi. Diametro Spess lamiera Lunghezza Sviluppo peso Perimetro Sviluppo mq a pezzo Condotta standard Condotta standard mm dec/mm m mm m2 Kg/pezzo 200 0,6 1, ,00 5, ,6 1, ,24 6, ,6 1, ,47 7, ,6 1, ,71 8, ,6 1, ,95 9, ,8 1, ,18 14, ,8 1, ,42 16, ,8 1, ,65 17, ,8 1, ,89 19, ,8 1, ,12 20, ,8 1, ,36 22, ,8 1, ,59 24, ,8 1, ,83 25, ,8 1, ,07 27, ,8 1, ,30 28, ,8 1, ,54 30, ,8 1, ,77 31, ,8 1, ,01 33, ,8 1, ,24 35, ,8 1, ,48 36, ,8 1, ,71 38, ,8 1, ,95 39, ,8 1, ,18 41, ,8 1, ,42 43, ,8 1, ,66 44, ,8 1, ,89 46, ,8 1, ,13 47, ,8 1, ,60 50, ,8 1, ,07 54, ,8 1, ,54 57, ,8 1, ,01 60, ,8 1, ,48 63,53

10 ALLUMINIO L alluminio rappresenta una via di mezzo tra le due tipologie di acciaio precedentemente descritte (acciaio zincato, acciaio inox) avendo un peso specifico inferiore ad entrambi. Peculiarità dell alluminio oltre al estrema leggerezza è la capacità di mantenere inalterata, per molti anni, la sua finitura originale, se installata in ambienti quali abitazioni private o settore terziario. Nel caso di installazioni in locali che potrebbero deteriorare la condotta, si fa ricorso ad una verniciatura trasparente capace di migliorare la protezione, anche se in questo caso il costo aumenta notevolmente. Tali condotte presentano però alcuni svantaggi, come l estrema delicatezza delle superficie ed una bassissima resistenza meccanica. La superficie infatti è sensibile ad abrasioni o urti, si macchia facilmente, il tutto causato da un errato trasporto o montaggio. Per questo S..t.e.am. lavora questo materiale con personale altamente qualificato, usando pellicole protettive in fase produttiva e guanti di protezione in posa in opera. Una volta danneggiata la finitura con ammaccature o graffi, risulta molto difficile riportarla alle condizioni originali. Spessori minimi delle lamiere in alluminio utilizzate Fino al diametro 500 mm Oltre 501 mm 8/10 mm 10/10 mm RAME Questo metallo presenta ottime doti di resistenza, una volta avvenuta la normale ossidazione, che toglie l originale lucidità rendendolo poco più scuro ed opaco, risulta essere uno dei materiali per la costruzione delle condotte più duraturo in commercio. Per quanto riguarda le caratteristiche meccaniche ed i diametri di costruzione valgono molte regole già citate per l alluminio. Le finiture fornibili sono molteplici: trattamento con acidi che ne accelerano l invecchiamento, verniciatura con polveri trasparenti che garantiscono la lucidità del nuovo nel tempo. La condotta realizzata in rame trova largo impiego in ambienti rurali e d epoca come: antiche costruzioni, musei storici, ristoranti tipici, edifici rurali ristrutturati, agriturismi, cantine adibite a servizi. Spessori minimi delle lamiere in rame utilizzate Fino al diametro 500 mm Oltre 501 mm 8/10 mm 10/10 mm

11 VERNICIATURA DEI METALLI Tutte le tipologie di condotte realizzate e relativi pezzi speciali, possono essere sottoposte a verniciatura. Questo procedimento può essere utilizzato sia per proteggere la lamiera sottostante (trasparente) oppure per rifinire la condotta con colori a scelta (tabella internazionale RAL) o finiture particolari sulla superficie. RAL VERNICIATURA Normalmente le condotte vengono fornite con verniciatura a polveri. Questa metodologia sta ormai soppiantando la verniciatura tradizionale basata su vernici liquide (utilizzate solamente per interventi di piccola finitura in fase di posa in opera ove richiesto), grazie ai numerosi vantaggi che ne derivano, sia dal punto di vista tecnico che impatto ambientale. resistenza alle sollecitazioni termiche e all'azione degli agenti atmosferici durata nel tempo uniformità del colore prestazioni estetiche Di importanza rilevante è la verniciatura con polveri trasparenti, effettuata sui metalli, tesa a garantire la loro originaria lucidità, tale trattamento di protezione, impedisce l oscuramento nel tempo, con conseguente cambio di tonalità, causato dall ossidazione. Possiamo quindi garantire le prestazioni di durata e lucentezza dell acciaio inox, rame ed alluminio per molti anni. Oltre a mantenere l originale lucidità i canali verniciati con tali polveri, garantiscono l assoluta resistenza nel tempo all aggressione di agenti particolarmente aggressivi: quali vapori acidi in sospensione, o alte percentuali di sali o cloro in sospensione. Nelle figure riportate è possibile notare come l utilizzo di acciaio inox aisi 304 senza verniciatura effettuata con smalti protettivi trasparenti, abbia permesso al cloro, presente in sospensione con alte percentuali, di ossidare irrimediabilmente la condotta

12 SISTEMI DI SOSTEGNO E GIUNZIONI Prevalentemente oltre che per la loro funzionalità le condotte induttive vengono scelte per la loro valenza estetica. Proprio per questo S.t.e.a.m. ha studiato un sistema di sostegno a scomparsa. Esso consiste nell applicare una staffa a mezza luna all interno della condotta ottenendo così un sostegno a scomparsa Con questo innovativo sistema, la struttura che garantisce il sostegno viene totalmente mascherata, presentando solamente un punto di ancoraggio nella parte superiore (non a vista) del canale, al quale effettuare il collegamento con differenti tipologie di sostegno, quali (cavi di acciaio, barre filettate etc etc.), solitamente escluse dalla fornitura, ma fornibili, con tempi e costi da stabilire con il nostro ufficio commerciale. Giunzione longitudinale versione open : Profilatura pittsburg con rivetti Il motivo principale secondo il quale i nostri clienti scelgono di questa tipologia di realizzazione è per l ottimizzazione del trasporto. Le tubazioni vengono calandrate, viene effettuata la cartellatura per il successivo inserimento del collarino di fissaggio e si applica una protezione sulla superficie delle condotte. Durante le fasi di carico le condotte vengono inserite una dentro l altra riuscendo cosi d abbattere notevolmente il numero di trasporti necessari. Lasciando l onere della chiusura mezzo viti auto foranti, durante la posa in opera Giunzione longitudinale versione chiusa : Aggraffatura a doppia baionetta Le condotte subiscono lo stesso iter costruttivo delle canalizzazioni open, inoltre viene ultimata anche la chiusura longitudinale. Tale versione offre al cliente alcuni vantaggi: ottima rigidità strutturale, minor rischio di danneggiamento delle superfici durante le fasi di trasporto, facilità e rapidità di installazione. Giunzione trasversale : cartellatura con fascetta a stringere. Tale fascetta è fornibile in due tipologie: Acciaio zincato e Acciaio Inox AISI 304. Per l impiengo in ambienti aventi particelle particolarmente aggressive, si opta per una verniciatura trasparente di protezione, che garantisce anche il mantenimento della originale lucentezza, impedendo fenomeni di ossidazione.