Motori elettrici per ventilazione

Ventilare significa rinnovare l'aria di un edificio o di un impianto, espellere l'aria viziata e, quando serve, fornire aria a un processo. L'aspiratore sul tetto di uno stabilimento, il ventilatore a getto (jet fan) sul soffitto di un parcheggio, la linea di aspirazione polveri di un'officina, il ventilatore a parete di una serra e la soffiante che insuffla aria in una vasca di depurazione servono allo stesso scopo; in tutti la girante o il rotore è azionato da un motore asincrono trifase. Questa pagina offre una panoramica sul lato motore delle macchine di ventilazione: come ogni macchina carica il motore, come si sceglie la velocità, dove si colloca il motore e cosa serve per l'ordine.

Le macchine della linea di ventilazione e il ruolo del motore

Gli aspiratori a tetto e a parete espellono l'aria calda, umida o maleodorante dall'area produttiva. Sono per lo più di tipo assiale: il motore porta la girante direttamente sull'albero e gira a velocità costante per tutto il giorno.

I ventilatori da canale e le unità di trattamento aria convogliano l'aria fresca vincendo la resistenza di filtri, batterie di riscaldamento e canali. Poiché la pressione richiesta è maggiore, qui si trovano per lo più giranti centrifughe con trasmissione a cinghia e pulegge.

I ventilatori per parcheggi e gallerie trascinano i gas di scarico verso il punto di raccolta. I dettagli su questi ventilatori sono nella nostra pagina motore per jet fan; nelle applicazioni che richiedono un gruppo certificato per l'evacuazione fumi in caso di incendio, il motore deve essere nell'esecuzione approvata dal costruttore del ventilatore.

Le linee di aspirazione polveri convogliano al filtro la polvere o i trucioli prodotti alla macchina utensile. Man mano che il filtro si intasa, la resistenza cambia e con essa varia anche la corrente del motore.

Le soffianti forniscono un volume d'aria minore a una pressione che il ventilatore non raggiunge: vasche di depurazione, trasporto pneumatico o aria di processo. Per queste macchine è in preparazione una sottopagina dedicata: la pagina Motore per soffianti descrive in dettaglio il motore delle soffianti a lobi (roots) e a canale laterale; qui ci limitiamo al quadro generale.

Appartengono alla stessa famiglia anche i ventilatori per serre e ricoveri per animali e la ventilazione di miniere e gallerie; in queste macchine, che lavorano in ambienti polverosi, umidi o all'aperto, le condizioni ambientali del motore sono più determinanti.

Il costo di spostare l'aria: da cosa dipende la potenza del motore?

La potenza all'albero di un ventilatore è proporzionale al prodotto tra la portata d'aria e la perdita di pressione da vincere e cresce in modo inverso al rendimento del ventilatore. In modo approssimato: P [kW] ≈ portata [m³/s] × differenza di pressione [Pa] ÷ (1000 × rendimento del ventilatore). Si tratta solo di una stima preliminare; il valore esatto è dato dalla curva del costruttore del ventilatore.

Secondo le leggi dei ventilatori, all'aumentare della velocità la portata cresce nella stessa proporzione, la pressione con il quadrato e la potenza all'albero all'incirca con il cubo. In pratica, aumentare di poco la velocità fa salire sensibilmente la potenza del motore. Il risultato dipende dall'impianto ed è approssimato; resta comunque un avvertimento sufficiente per verificare la potenza del motore prima di cambiare le pulegge.

Per le soffianti la situazione è diversa. In una macchina volumetrica di tipo roots la coppia aumenta con la pressione; strozzare la mandata non alleggerisce il motore, anzi lo carica.

Scelta della velocità: 2, 4 o 6 poli

Su rete a 50 Hz un motore a due poli gira nella classe dei 3000 giri/min circa, uno a quattro poli a 1500 e uno a sei poli a 1000 giri/min; la velocità nominale in targa è leggermente inferiore a causa dello scorrimento sotto carico. Ad esempio, il nostro modello 90L-4 gira a 1445 giri/min e il 160M-6 a 970 giri/min.

Le giranti di grande diametro richiedono basse velocità per contenere velocità periferica e rumore; per questo 4 e 6 poli sono la scelta più frequente nella ventilazione. Nei ventilatori di piccolo diametro ad alta pressione e nelle soffianti a canale laterale prevalgono i 2 poli. Nel ventilatore ad accoppiamento diretto il numero di poli determina esattamente la velocità del ventilatore; nella trasmissione a cinghia si ottengono velocità intermedie con il rapporto delle pulegge.

Il motore è dentro o fuori dal flusso d'aria?

Negli aspiratori assiali il motore si trova per lo più al centro della cassa, all'interno dell'aria convogliata. Se l'aria è pulita e fresca, ciò favorisce il raffreddamento del motore; se trasporta vapore, particelle d'olio o polvere, anche il motore vi è esposto. Il motore standard IP55 è adatto a normali livelli di umidità e polvere. Gas caldi, vapori corrosivi o atmosfere esplosive sono invece al di fuori dei limiti di progetto di questo motore: servono misure aggiuntive del costruttore del ventilatore o un motore in esecuzione speciale, e la condizione va obbligatoriamente indicata nell'ordine.

Nei ventilatori centrifughi a cinghia il motore è fuori dal flusso d'aria e poggia su una slitta tendicinghia. Qui occorre fare attenzione al carico radiale che la tensione della cinghia esercita sull'albero; la puleggia motore non va scelta troppo piccola.

In base alla grandezza sono possibili le forme costruttive con piedi (B3), flangiate (B5, B14), con piedi e flangia (B34, B35) e verticali (V1, V3, V5, V6, V15); flangia e diametro dell'albero si definiscono in fase d'ordine. Per i ventilatori da tetto ad asse verticale è utile il nostro articolo montaggio verticale V1/V5. Per i ventilatori all'aperto la resistenza anticondensa e per quelli con frequenti avviamenti e arresti i sensori di avvolgimento PTC/PT100 sono opzioni d'ordine.

Avviamento e regolazione della velocità

Il carico del ventilatore è leggero a bassa velocità; in compenso l'inerzia delle grandi giranti allunga l'avviamento. Se la classe di intervento del relè termico non è scelta in base a questo tempo, il motore può essere escluso prima di raggiungere la velocità. Un soft starter o l'avviamento stella-triangolo riducono il picco di corrente.

Nella ventilazione è diffuso ridurre la velocità con un inverter anziché parzializzare la portata con una serranda. I motori trifase delle nostre serie possono essere azionati da inverter. Se il ventilatore deve restare a lungo a velocità molto bassa erogando la coppia piena, può essere necessario aggiungere un ventilatore di raffreddamento indipendente; se il cavo tra inverter e motore è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale. Basta indicare queste due condizioni nell'ordine. Per i dettagli: motori elettrici compatibili con inverter.

Preselezione del motore per macchina di ventilazione

Queste righe forniscono solo un'indicazione preliminare; il motore corretto dipende dall'insieme di carico reale della macchina, velocità richiesta, forma costruttiva e condizioni di esercizio. In caso di sostituzione, parta dai valori riportati sulla targa del vecchio motore.

Cosa comunicarci per l'ordine

Per preparare un'offerta ci bastano: tipo di macchina (aspiratore, ventilatore da canale, aspirazione polveri, soffiante ecc.), potenza in kW e velocità in giri/min richieste, tensione di alimentazione, forma costruttiva, se il motore si trova nel flusso d'aria e quantità. Il modo più rapido è fotografare e inviarci la targa del motore esistente; i dettagli sono nel nostro articolo inviare la targa del motore.

I prezzi sono nella pagina acquista motori elettrici; per WhatsApp e telefono consulti la nostra pagina contatti. La scelta dettagliata del motore per i vari tipi di ventilatore è trattata nella pagina motori per ventilatori e aspiratori, la climatizzazione degli edifici nella pagina motori elettrici per il settore HVAC.

Domande frequenti

Ridurre la velocità di un ventilatore di ventilazione affatica il motore?

In genere no, perché il carico del ventilatore diminuisce rapidamente con la velocità. Se con l'inverter si gira molto lentamente e a lungo, rallenta anche la ventola di raffreddamento sull'albero motore; in quel caso la necessità di una ventilazione esterna viene valutata in fase d'ordine.

Il motore dell'aspiratore può lavorare all'interno dell'aria convogliata?

Sì, se l'aria è a temperatura normale, pulita o leggermente umida. In presenza di gas caldi, vapori corrosivi o atmosfere esplosive il motore standard non è adatto; lo indichi nell'ordine.

C'è differenza tra il motore di una soffiante e quello di un ventilatore?

Il motore in sé è lo stesso motore trifase standard; la differenza la fa la macchina. Nella soffiante roots la coppia aumenta con la pressione, mentre nel ventilatore la potenza varia all'incirca con il cubo della velocità. I dettagli sono descritti nella sottopagina Motore per soffianti.

Su un ventilatore di evacuazione fumi si può montare un motore standard?

I ventilatori di evacuazione fumi che devono funzionare in caso di incendio richiedono un gruppo ventilatore-motore certificato. Per questo impiego il motore deve essere nell'esecuzione approvata dal costruttore del ventilatore; il nostro motore standard viene valutato solo per la normale ventilazione.