Ventilatore

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
bussola 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 lo scopo 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.[1]

Classificazione[modifica | modifica wikitesto]

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.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

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

Ventilatori in ambito domestico[modifica | modifica wikitesto]

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) e 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.

Ventilatori industriali[modifica | modifica wikitesto]

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

Ventole per apparecchiature elettroniche[modifica | modifica wikitesto]

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. Queste tipologie di ventole 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 raffreddamento[modifica | modifica wikitesto]

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

Raffreddamento a liquido[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi 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.

Raffreddamento ad aria[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi 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 particolari[modifica | modifica wikitesto]

Ventilatori senza pale[modifica | modifica wikitesto]

Un esempio di ventilatore senza pale.

I ventilatori senza pale (in inglese "bladeless fan") a differenza dei comuni ventilatori non hanno le classiche pale che siamo abituati a vedere. Attualmente sono molto in voga in quanto particolarmente ricercati nel design ed efficaci nell'uso. In questi particolari e modernissimi ventilatori dal design altamente tecnologico, l'aria viene aspirata dalla parte bassa del ventilatore (che fa da supporto) tramite una turbina elettrica e viene iniettata a forte velocità nell'anello circolare sovrastante, con aerodinamica forma a spirale interna, che funge da espansore e da qui viene poi inviata all'ambiente esterno, dopo aver sfruttato particolari effetti interni aerofluidodinamici. Il flusso d'aria, molto costante, direzionale e uniforme rispetto ai ventilatori tradizionali, segue la direzione circolare dell'anello sfruttando il cosiddetto Effetto Coanda.

Pressione elaborata e prevalenza[modifica | modifica wikitesto]

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:

\text{P}_t=\text{P}_{t2}-\text{P}_{t1}

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:

\text{L}_v=(\text{P}_2-\text{P}_1)v\ \ [\text{J/kg}]

Essendo il ventilatore un organo compressore vale:

\text{L}_v=0

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

\text{H}_v=(\text{P}_2-\text{P}_1)v\cdot\frac{1000}{g}\cdot\frac{v(\text{H}_2\text{O})}{v}=\frac{\text{P}_2-\text{P}_1}{g},

essendo:

v(\text{H}_2\text{O})=0.001\ \text{m}^3\text{/kg}

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b c d "Ventilatore", Vocabolario Treccani
  2. ^ Disidratazione dell’anziano

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

ingegneria Portale Ingegneria: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di ingegneria