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Ventilatore

dispositivo che ha lo scopo di spostare correnti gassose
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Nota disambigua.svg Disambiguazione – "Ventola" rimanda qui. Se stai cercando altri significati, vedi Ventola (disambigua).

Il ventilatore è un dispositivo provvisto di pale rotanti azionate da un motore, che ha come scopo principale quello di spostare correnti gassose (in genere aria).

Nel caso di ventilatori di piccole dimensioni, si parla generalmente di ventola, mentre si utilizza il termine soffiante per indicare i ventilatori di grosse dimensioni inseriti all'interno di un circuito.[1]

Se oltre ad essere spostato, il fluido viene anche compresso, non si parla più di "ventilatore", bensì di compressore.

Viene spesso utilizzato per dare alle persone refrigerio velocemente; infatti muovendo l'aria circostante verso il corpo, aumenta la velocità di evaporazione del sudore, abbassando in questa maniera la temperatura corporea (grazie alla sottrazione del calore latente associato all'evaporazione del sudore). A differenza dei condizionatori, non abbassa invece la temperatura dell'ambiente (ma allo stesso tempo richiede meno energia per il suo funzionamento).

ClassificazioneModifica

A seconda della loro geometria costruttiva, i ventilatori possono essere classificati in:

  • ventilatori assiali: il gas viene aspirato e mandato nella stessa direzione, parallelamente all'asse della girante;[1]
  • ventilatori centrifughi (o radiali): il gas viene aspirato lungo la direzione dell'asse della girante, ma viene inviato in direzione radiale (cioè in direzione perpendicolare all'asse della girante);[1]
  • ventilatori tangenziali: il gas viene aspirato e mandato in direzione perpendicolare rispetto all'asse della girante;
  • ventilatori elicocentrifughi: il gas viene aspirato in direzione assiale e viene inviato in direzione radiale.
 
Chiocciola ventilatore

ApplicazioniModifica

 
un grande ventilatore utilizzato per simulare il vento durante le riprese cinematografiche

Ventilatori in ambito domesticoModifica

In ambito domestico il ventilatore ha lo scopo di migliorare il comfort nel caso di ambienti particolarmente caldi e umidi. Infatti in condizioni normali, quando la temperatura ambientale è elevata, il corpo umano mantiene costante la propria temperatura allontanando il calore in eccesso grazie al processo di traspirazione, che consiste nell'allontanamento sotto forma di vapore di una parte dell'acqua presente nel corpo umano. Se l'umidità è elevata l'ambiente circostante è già saturo di vapore acqueo, per cui l'acqua rimane sotto forma liquida (sudore) ed evapora più lentamente. Utilizzando un ventilatore, i moti convettivi generati facilitano l'evaporazione dell'acqua e quindi la traspirazione, aiutando quindi ad abbassare la temperatura corporea.

I ventilatori dunque velocizzano il processo di traspirazione, per cui possono portare a condizioni di disidratazione, soprattutto negli anziani.[2]

Un particolare esempio di ventilatore domestico è il ventilatore a soffitto.

Piccoli ventilatori (o "ventole") possono inoltre essere inseriti in sistemi più complessi, ad esempio nei ventilconvettori.

Una tecnologia usata in spazi interni ed esterni ove ci sia molto caldo, come nei bar dove vengono posizionati i tavolini all'esterno, è il ventilatore ad acqua, per muovere l'aria nebulizzandola e raffrescandola.

Per il riscaldamentoModifica

 
Un termoventilatore
 Lo stesso argomento in dettaglio: Termoventilatore e Ventilatore per caloriferi.

I termoventilatori sono delle stufe elettriche dotate di una o più ventole che soffiano l'aria verso il resistore per poi uscire calda. Questi apparecchi servono per riscaldare l'ambiente accelerando la circolazione dell'aria calda.

Modelli recenti di stufe a gas (stufe a gas ventilate) sono dotati di un sistema di ventilazione composto da una o più ventole che soffiano l'aria verso il resistore. Questo sistema può essere utilizzato per aumentare il riscaldamento nell'ambiente accelerando la circolazione nell'ambiente dell'aria calda.

Anche altri tipi di stufe (come le stufe a pellet e modelli recenti a metano, a combustibile liquido, a bioetanolo, a petrolio ecc.) utilizzano sistemi di ventilazione forzata.

Nei caloriferi si può applicare il ventilatore per caloriferi per accelerare l'effetto riscaldamento prodotto da questi nell'ambiente.

Ventilatori industrialiModifica

In ambito industriale, i ventilatori vengono utilizzati ad esempio nelle gallerie del vento e nelle torri di raffreddamento a circolazione forzata.

Ventole per apparecchiature elettronicheModifica

 
Ventole standard da 80 mm, usate nei PC.
 
Ventole illuminate con LED.

Nei computer viene utilizzato un motorino elettromagnetico collegato all'alimentatore del PC. In questo ambito vengono usate ventole di dimensioni ridotte per estrarre l'aria calda dall'interno in modo da prevenire surriscaldamenti del processore e di altre componenti hardware; possono anche essere montate direttamente sui radiatori di alcuni componenti, come il processore della scheda madre o della scheda video.

Nel caso si abbia la possibilità di montare più ventole sul case è possibile fare sì che alcune di queste immettano aria, mentre altre la buttino fuori. Alcune hanno anche funzione estetica: dal 2002 si stanno adoperando delle ventole luminose o fluorescenti per alcune operazioni di modding (cioè per rendere il PC esteticamente appariscente). Alcuni modelli di ventola da PC incorporano un termoresistore, il quale in funzione della temperatura del flusso d'aria in transito adegua la velocità di rotazione della ventola. Ventole di questo tipo vengono impiegate anche in innumerevoli apparecchiature elettroniche e, nei casi in cui il flusso d'aria sia forzato dall'esterno verso l'interno, solitamente è presente un filtro in materiale sintetico atto a ridurre la polvere immessa all'interno dell'apparecchiatura. La forma può essere quadra o tonda, le dimensioni variabili da pochi centimetri a oltre 30. In origine erano realizzate esclusivamente in alluminio pressofuso; in seguito si iniziò a produrle anche in materiale plastico con il vantaggio di avere minor peso ma essere inevitabilmente più rumorose.

Ventola di raffreddamentoModifica

In ambito automobilistico, le ventole di raffreddamento vengono utilizzate nei sistemi di raffreddamento a liquido o ad aria.

Raffreddamento a liquidoModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Raffreddamento a liquido.

I radiatori delle auto o delle moto di maggiore cilindrata, hanno un impianto di raffreddamento munito di ventole, questo perché in determinate condizioni si ha una generazione di calore da parte del motore superiore a quella che può dissipare il radiatore, come quando si è in coda, dove la ridotta velocità riduce il flusso d'aria che passa attraverso le alette del radiatore. Il ventilatore viene azionato quando la temperatura del liquido supera un determinato limite.

Nei motori di grande potenza, per esempio per macchine da costruzione o agricole, la ventola è spesso azionata dal motore endotermico tramite un rinvio a cinghia, in modo da ridurre le vibrazioni. In questi casi, date le alte potenze in gioco, si possono installare ventole in grado di cambiare l'angolo di inclinazione delle pale durante il normale funzionamento del motore, ottenendo così una riduzione di consumo e rumore. Sui mezzi pubblici si fa spesso uso di ventilatori ad azionamento idraulico, capaci di variare in ogni momento il loro regime di velocità in base alla temperatura del liquido di raffreddamento del motore.

Raffreddamento ad ariaModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Raffreddamento ad aria.
 
Un motore di automobile raffreddato ad aria attraverso un ventilatore.

Nei mezzi dove il raffreddamento è costituito da semplici alette di dissipazione, può essere presente una ventola che ruota grazie al movimento trasmesso dall'albero motore; la funzione di tale ventola è quella di velocizzare lo scambio di calore tra il motore e l'aria esterna e di conseguenza velocizzare il raffreddamento del motore (essendo l'aria a temperatura più bassa rispetto alla temperatura della superficie esterna del motore).

Ventilatori particolariModifica

Ventilatore senza paleModifica

 
Esempio di ventilatore senza pale.
 Lo stesso argomento in dettaglio: Ventilatore senza pale.

Il ventilatore senza pale apparenti, sviluppato dall'azienda inglese Dyson, a differenza dei comuni ventilatori non ha le classiche pale visibili che siamo abituati a vedere ma in questo caso l'aria viene aspirata dalla parte bassa del ventilatore (che fa da supporto) tramite una comune ventola centrifuga e viene iniettata a forte velocità nell'anello circolare sovrastante sfruttando l'effetto Coandă e soffiandola nell'ambiente.

Altri ventilatoriModifica

Ventilatore USBModifica

 
Un ventilatore USB
 Lo stesso argomento in dettaglio: Ventilatore USB.

Il ventilatore USB viene chiamato così in quanto ha il collegamento USB e questo è collegabile al computer o ad un alimentatore USB.

Ventilatore solareModifica

 
Un ventilatore solare

Il ventilatore solare funziona tramite i pannelli fotovoltaici che ricaricano una batteria in modo da farlo funzionare. Due esempi di ventilatore solare sono: l'aspiratore per autovetture, per aspirare i cattivi odori e il caldo che si formano all'interno del veicolo; gli aspiratori solari per tetti per ventilare le mansarde. Il ventilatore solare inoltre può essere utile anche in campeggio durante l'estate in modo da avere un po' di refrigerio in quei luoghi dove non c'è la corrente elettrica.

Pressione elaborata e prevalenzaModifica

Dal punto di vista impiantistico, il ventilatore è una macchina operatrice che trasmette energia alla corrente gassosa sotto forma di un aumento di pressione.

La pressione totale elaborata da un ventilatore corrisponde all'incremento di pressione totale del flusso fra la sezione di aspirazione e quella di mandata:

 

La pressione totale comprende due componenti:

  • la pressione statica che dipende dalle caratteristiche aerodinamiche della girante;.
  • la pressione dinamica dovuta alla velocità.

L'incremento di pressione e densità che il gas subisce in un ventilatore è relativamente modesto, a differenza di un compressore. Per tale ragione è prassi considerare incomprimibile il fluido che attraversa il ventilatore. Ciò conduce a ritenere valida anche per i ventilatori la teoria delle pompe e permette di considerarli comunque macchine idrauliche o meglio "aerauliche".

Si definisce prevalenza del ventilatore:

 

Essendo il ventilatore un organo compressore vale:

 

La prevalenza del ventilatore in mm di colonna d'acqua è invece:

 ,

essendo:

 

NoteModifica

Voci correlateModifica

Altri progettiModifica

Collegamenti esterniModifica

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