Che cos’è un ventilatore centrifugo e come funziona?

Un ventilatore centrifugo aspira l'aria in senso assiale (parallelamente all'albero del motore), la accelera radialmente verso l'esterno attraverso una girante rotante e la espelle a 90 gradi rispetto all'aspirazione. Tutto ciò avviene all’interno di un alloggiamento a forma di spirale chiamato scroll. A differenza di un ventilatore assiale, che spinge l’aria in linea retta come un’elica, un ventilatore centrifugo genera pressione convertendo l’energia cinetica in pressione statica all’interno dello scroll in espansione. Ciò lo rende la scelta ideale ogni volta che è necessario spingere l’aria attraverso condutture, filtri o altre resistenze.

I tre elementi fondamentali sono semplici. Il girante (l'unica parte che funziona davvero in volo) è costituita da pale disposte attorno a un mozzo centrale. Il alloggiamento della molla circondano la girante e trasformano la velocità in pressione grazie alla loro sezione trasversale crescente. Il entrata e uscita convogliare il flusso d'aria direttamente nell'occhio della girante e convogliarlo verso l'impianto.

Se c’è una cosa da ricordare di questa sezione, che sia questa: la forma delle pale della girante è la decisione progettuale più determinante in assoluto in un ventilatore centrifugo. Essa determina l’efficienza, la capacità di pressione, il rumore, la durata e la capacità del ventilatore di resistere all’aria che deve movimentare.

Panoramica sui quattro principali tipi di ventilatori centrifughi

Prima di approfondire ogni singolo tipo, ecco una panoramica riassuntiva in una tabella. Tutti e quattro i tipi condividono la stessa architettura di base (girante + scroll), ma la geometria delle pale determina quattro profili prestazionali distinti.

Il divario in termini di efficienza tra i modelli migliori e quelli peggiori raggiunge quasi i 30 punti percentuali. Per un motore che funziona 6.000 ore all’anno, ciò si traduce in una differenza di costo dell’elettricità pari a migliaia di dollari all’anno. La scelta del modello è una decisione tanto finanziaria quanto tecnica.

Ventilatori centrifughi a pale curve in avanti

I ventilatori a pale curve in avanti sono i veri cavalli di battaglia dei sistemi HVAC residenziali e commerciali leggeri. Si tratta dei ventilatori a “gabbia di scoiattolo” presenti all’interno di caldaie, ventilconvettori e condizionatori monoblocco. Dominano questo settore per un motivo: garantiscono la massima portata d’aria con l’ingombro fisico minimo, e lo fanno in modo silenzioso a bassa velocità.

Progettazione delle pale e caratteristiche operative

La girante a pale curve in avanti presenta da 24 a 64 pale corte e poco profonde, curve nella stessa direzione di rotazione. Questa geometria consente a ciascuna pala di raccogliere e proiettare una piccola quantità d’aria a una velocità periferica relativamente bassa (in genere da 800 a 1.200 giri/min), generando un elevato volume di flusso d’aria a bassa pressione statica. Il compromesso è l’efficienza: con un’efficienza statica di picco compresa tra 60 e 651 TP3T, i ventilatori a pale curve in avanti convertono appena due terzi della loro potenza all’albero in movimento d’aria utile.

Ma il valore di efficienza non è l’aspetto più importante da conoscere riguardo alle ventole a pale curve in avanti. L’aspetto più importante è il curva di potenza.

I ventilatori a pale curve in avanti sono soggetti a “sovraccarico”. La loro potenza al freno aumenta continuamente dallo spegnimento fino alla portata libera. Se la resistenza dell’impianto scende al di sotto del valore previsto in fase di progettazione (un condotto si allenta, un filtro viene rimosso, le serrande vengono lasciate aperte), il ventilatore accelera, muove più aria e assorbe più potenza. Il motore (dimensionato per il punto di funzionamento di progetto, non per quello massimo) può sovraccaricarsi e bruciarsi. Non si tratta di un caso limite teorico, bensì della causa di guasto più comune riscontrata sul campo per i ventilatori a pale curve in avanti.

Le giranti a pale curve in avanti richiedono sempre un alloggiamento a spirale. Le pale stesse convertono pochissima energia cinetica in pressione statica. Senza la spirale espansiva, sono semplicemente delle pale inefficienti.

Applicazioni tipiche e quando evitarle

I ventilatori con pale curve in avanti sono ideali per applicazioni a bassa pressione, con aria pulita e in spazi ristretti: caldaie residenziali, condizionatori terminali monoblocco, ventilconvettori, raffreddamento di componenti elettronici e sistemi di ventilazione di mandata/estrazione a bassa pressione.

Ventilatori centrifughi a pale curve all’indietro e a profilo alare

Se i ventilatori a pale curve in avanti sono le utilitarie compatte della circolazione dell’aria, quelli a pale curve all’indietro sono i diesel a lungo raggio: più grandi, più costosi all’acquisto, ma notevolmente più economici da utilizzare e molto meno propensi a lasciarti a piedi sul ciglio della strada.

Dall’inclinazione all’indietro al profilo alare: uno spettro di efficienza

La famiglia delle ali a curvatura all'indietro comprende tre sottotipi, ciascuno dei quali rappresenta un passo avanti in termini di raffinatezza aerodinamica:

Le pale piatte inclinate all’indietro sono le più semplici: si tratta di piastre piatte inclinate in direzione opposta al senso di rotazione, facili da fabbricare e riparare, e ragionevolmente efficienti. Le pale curve all’indietro aggiungono un profilo aerodinamico che consente un aumento dell’efficienza di 5–7 punti. Le pale aerodinamiche (sezioni trasversali cave a forma di ala) raggiungono le massime efficienze ottenibili in qualsiasi ventilatore centrifugo, superando il 90% di efficienza totale, ma le loro pareti sottili non tollerano l’erosione, la corrosione o gli urti.

Tutti e tre condividono il vantaggio ingegneristico che contraddistingue la famiglia Backward: una curva di potenza senza sovraccarico. La potenza al freno raggiunge il picco in prossimità del punto di massima efficienza per poi diminuire con portate più elevate. Ciò significa che il motore non andrà mai in sovraccarico, indipendentemente dal punto della curva del ventilatore in cui opera il sistema. Si tratta di un margine di sicurezza integrato che elimina il rischio di surriscaldamento del motore, tipico dei modelli a pale curve in avanti e di quelli radiali. Bill Cory, nel suo testo di riferimento fondamentale Ventilatori e ventilazione, individua la caratteristica di assenza di sovraccarico come l’argomento più convincente a favore della scelta di ventilatori a pale curve all’indietro in applicazioni con resistenza di sistema variabile o incerta.

Principali applicazioni industriali

I ventilatori a pale ricurve all’indietro e a profilo alare sono la scelta prevalente nelle applicazioni in cui efficienza, affidabilità e bassa rumorosità sono requisiti imprescindibili:

• Impianti di climatizzazione commerciali di grandi dimensioni e unità di trattamento aria (AHU): La curva di non sovraccarico protegge dalla resistenza variabile dei sistemi VAV, poiché le scatole terminali si aprono e si chiudono nel corso della giornata.
• Raffreddamento dei data center: I ventilatori con profilo alare garantiscono gli elevati volumi d’aria e le pressioni necessarie per il contenimento dei corridoi caldi e freddi con uno spreco energetico minimo. Questo aspetto è importante perché il raffreddamento può rappresentare il 30–40% del consumo energetico totale di un data center.
• Camere bianche e laboratori: Il flusso d'aria regolare e stabile di Airfoil, unito alla capacità di gestire la caduta di pressione dei filtri HEPA/ULPA.
• Aria di combustione a tiraggio forzato: Le ventole a pale ricurve all’indietro garantiscono la stabilità di pressione necessaria per l’alimentazione dell’aria al bruciatore.
• Raffreddamento dei processi industriali: Sistemi di canalizzazione di grandi dimensioni con requisiti di pressione statica da moderati ad elevati.

Una tendenza degna di nota: lo standard ASHRAE 90.1-2019 richiede ora un indice energetico dei ventilatori (FEI) ≥ 1,0 per la maggior parte dei ventilatori commerciali e industriali (secondo lo standard AMCA 208). I ventilatori a pale curve in avanti, con un'efficienza compresa tra 60 e 65%, faticano a soddisfare il requisito di un FEI ≥ 1,0 nella maggior parte dei punti di funzionamento. Questo cambiamento normativo sta accelerando la transizione in atto nel settore HVAC dai ventilatori a pale curve in avanti a quelli a pale curve all'indietro nelle nuove apparecchiature. I progettisti di impianti dovrebbero tenerne conto nelle decisioni di approvvigionamento a lungo termine.

Quando le pale curve all’indietro non sono la scelta giusta

Nonostante il loro vantaggio in termini di efficienza, i ventilatori a pale ricurve all’indietro presentano evidenti limiti:

1. Correnti d'aria polverose o appiccicose. Sebbene siano meno soggette all’accumulo di particolato rispetto alle pale curve in avanti, la forma concava delle pale curve all’indietro comporta comunque, nel tempo, l’accumulo di particolato sulla faccia non operativa. La forza centrifuga proietta le particelle verso l’esterno; su una pala curva all’indietro, “verso l’esterno” significa verso la superficie concava della pala stessa. L’esperienza di un cementificio è istruttiva: un impianto di depolverazione retrofittato con ventilatori a pale curve all’indietro ha subito tre guasti ai cuscinetti in sei mesi a causa del progressivo accumulo di polvere e dello squilibrio. Il problema è stato risolto solo dopo il passaggio a ventilatori con pale radiali.
2. Ambienti corrosivi o abrasivi. Le pale aerodinamiche, in particolare, presentano pareti sottili (in genere 2–4 mm per le giranti di medie dimensioni) che non sono in grado di resistere all’erosione causata dagli abrasivi presenti nell’aria. Anche le pale standard a curvatura all’indietro sono soggette alla formazione di cavità e all’assottigliamento in condizioni di esercizio abrasive.
3. Limiti di spazio. A parità di portata d’aria e pressione, le ventole a pale curve all’indietro hanno un diametro maggiore e una struttura più pesante rispetto alle equivalenti a pale curve in avanti. Nelle apparecchiature con ingombri ridotti, questo a volte ne esclude l’utilizzo a prescindere dall’efficienza.

Ventilatori centrifughi a pale radiali

I ventilatori a pale radiali sono i veri “cavalli di battaglia”. Non li si sceglie per scelta, ma perché nessun altro modello è in grado di resistere alle condizioni di utilizzo. Le loro pale diritte, simili a remi, che si irradiano perpendicolarmente dal mozzo, li rendono, dal punto di vista meccanico, il modello di ventilatore centrifugo più semplice e più resistente alle sollecitazioni.

Le giranti radiali sono disponibili in tre configurazioni. Radiale avvolgente Le ventole sono dotate di una piastra posteriore e di un anello esterno che racchiude entrambi i lati della pala; sono le più resistenti ed efficienti della famiglia delle ventole radiali e vengono utilizzate per aria sporca ad alta pressione. Piastra posteriore aperta Le mole sono dotate solo di una piastra posteriore, lasciando esposte le facce delle lame sul lato di ingresso per le applicazioni di asportazione di materiale. Ruote a pale aperte non presentano né piastra posteriore né cerchio (solo pale montate su un mozzo) e vengono utilizzate per le operazioni di movimentazione dei materiali più gravose, in cui qualsiasi elemento in grado di intrappolare detriti finirà inevitabilmente per farlo.

La loro caratteristica distintiva è la geometria autopulente. Le pale diritte non presentano superfici concave su cui possano accumularsi i detriti. Grazie anche agli ampi giochi di funzionamento tra la girante e l’alloggiamento, i ventilatori radiali sono in grado di far passare solidi sospesi nell’aria (trucioli di legno, rottami metallici, materiale fibroso) che distruggerebbero qualsiasi girante a pale curve nel giro di poche ore. Inoltre, tollerano temperature più elevate (fino a 150 °C e oltre con materiali adeguati) e possono essere rivestiti con materiali resistenti all’usura, verniciati o rivestiti internamente per impieghi in ambienti corrosivi e abrasivi.

Il prezzo da pagare per questa robustezza è un basso rendimento (60–70% in regime statico) e un elevato livello di rumore. I ventilatori radiali sono rumorosi. Le frequenze di risonanza delle pale sono marcate e la geometria delle pale diritte genera maggiore turbolenza rispetto alle alternative con profilo aerodinamico. Negli spazi occupati sono solitamente necessari silenziatori o involucri acustici, che comportano un aumento dei costi e dell’ingombro.

I ventilatori radiali sono la scelta standard (spesso l'unica) per:

• Sistemi di depolverazione e filtri a maniche: La ventola del lato sporco in qualsiasi impianto industriale di aspirazione delle polveri.
• Trasporto pneumatico: Trasporto di trucioli di legno, pellet di plastica, cereali o rottami metallici attraverso una rete di condotte.
• Ventilazione nelle miniere: Polvere abrasiva, elevata umidità e funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
• Scarico ad alta temperatura: Gas di combustione, scarichi del forno, ricircolo del forno.
• Ambienti petrolchimici e pericolosi: Struttura resistente alle scintille (secondo la norma AMCA 99, tipo A/B/C).

Una trappola da tenere d’occhio: i ventilatori radiali, come quelli a pale curve in avanti, presentano una curva di potenza di sovraccarico. Tuttavia, a differenza di questi ultimi, il picco di assorbimento di potenza del ventilatore radiale si verifica al momento dello spegnimento. Il dimensionamento del motore deve tenere conto della corrente di avviamento, non solo del punto di funzionamento.

Tre configurazioni di giranti radiali

• Radiale avvolto: Piastra posteriore + anello perimetrale che racchiude entrambi i lati della pala. Il tipo radiale più resistente ed efficiente (ideale per aria sporca ad alta pressione).
• Piastra posteriore aperta: Solo piastra posteriore, facce delle pale esposte sul lato di aspirazione. I detriti vengono espulsi liberamente durante il funzionamento (ideale per applicazioni che prevedono l’espulsione di materiale).
• Ruota a pale aperta: Solo lame, senza piastra posteriore né cerchio. Massima resistenza ai detriti per le applicazioni più gravose (ideale per la movimentazione di materiali pesanti).

Come scegliere il tipo di ventilatore centrifugo più adatto

Ora sapete quali sono i punti di forza e i punti deboli di ciascun tipo. La sfida consiste nell’applicare queste conoscenze alla vostra applicazione specifica. Questo modello di selezione in tre fasi funziona come un imbuto: ogni fase elimina alcune opzioni fino a quando non rimane la scelta giusta o, al massimo, una rosa di candidati da sottoporre a un’ulteriore analisi.

Consideralo come un test diagnostico composto da tre domande. Rispondi a ciascuna di esse con sincerità, seguendo l’ordine indicato, e il tipo di ventola si sceglierà praticamente da solo.

Fase 1: Qualità dell'aria — Il fattore decisivo

La qualità dell'aria è l'unico fattore in grado di prevalere su ogni altro criterio di selezione. Se si commette un errore in questo ambito, nessuna ottimizzazione dell'efficienza o risparmio sui costi avrà importanza. Il ventilatore si guasterà, forse in breve tempo e forse in modo pericoloso.

L'albero decisionale:

• Aria pulita (impianti di climatizzazione per uffici, centri dati, laboratori, camere bianche, aria di mandata filtrata): tutti e quattro i tipi sono tecnicamente fattibili. Passare alla Fase 2.
• Aria leggermente inquinata (con concentrazioni di particolato inferiori a 50 mg/m³, secco, non abrasivo, non corrosivo): le pale curve in avanti sono da escludere. Quelle curve all’indietro potrebbero funzionare con un programma di pulizia regolare. Le pale radiali rappresentano la scelta più sicura. Passare alla Fase 2 tenendo presente questa limitazione.
• Aria fortemente inquinata (polverose, abrasive, corrosive, appiccicose, ad alta temperatura o umide): Fermati qui. Ti serve un ventilatore radiale. L'unica questione ancora aperta è quale sottotipo radiale scegliere (con copertura, con piastra posteriore aperta o con ruota a pale aperta), in base alla quantità di materiale solido trasportato dal flusso d'aria e alla necessità di adottare la configurazione più aperta qualora il rischio di accumulo di detriti lo giustifichi.

Non si tratta di una distinzione puramente teorica. In un caso documentato, un cementificio ha sostituito un ventilatore del depolveratore guasto con un’unità a pale curve all’indietro, ma ha dovuto sostituire i cuscinetti ben tre volte in sei mesi a causa del progressivo accumulo di polvere sulle superfici concave delle pale. Il passaggio a un ventilatore a pale radiali ha risolto completamente il problema, consentendo all’unità di funzionare ininterrottamente per oltre due anni senza fermi macchina non programmati.

Per gli ingegneri che hanno individuato il tipo di ventilatore più adatto ma desiderano un secondo parere sulla propria scelta, oppure hanno bisogno di confermare se le loro specifiche condizioni operative rientrino nella categoria di contaminazione “leggera” o “pesante”, i produttori che dispongono di team di assistenza tecnica specializzati in diverse categorie di ventilatori possono fornire indicazioni specifiche per ogni applicazione. ACDCECFAN, ad esempio, offre cataloghi di ventilatori centrifughi che comprendono modelli radiali a corrente alternata (AC) e continua (DC), oltre a ventilatori assiali EC, e il proprio servizio di personalizzazione dei progetti include l’analisi dei requisiti e il supporto nella scelta dei ventilatori per casi limite ambigui (sfoglia il catalogo dei ventilatori centrifughi di ACDCECFAN).

Fase 2: Adeguamento dei requisiti di pressione e portata d'aria

Una volta applicati i vincoli relativi alla qualità dell'aria, la domanda successiva è: quanta aria occorre far circolare e contro quale resistenza?

Il quadro relativo alla pressione e alla portata d’aria si riflette chiaramente nelle tipologie di ventilatori:

L'adattamento della curva del sistema consiste nel tradurre questi intervalli in una selezione precisa. Ogni sistema di condotti presenta una curva di resistenza: la caduta di pressione aumenta approssimativamente con il quadrato della portata d'aria. Ogni ventilatore presenta una curva di prestazione: la capacità di pressione diminuisce all’aumentare della portata d’aria. L’intersezione di queste due curve rappresenta il punto di funzionamento. Un ventilatore correttamente selezionato opera entro ±10% dal proprio punto di massima efficienza (BEP) in corrispondenza di tale intersezione. Un funzionamento troppo a sinistra (vicino allo spegnimento) provoca picchi di pressione e vibrazioni. Un funzionamento troppo a destra (vicino alla portata libera) comporta uno spreco di energia e, nei modelli soggetti a sovraccarico, mette a rischio il motore.

È qui che il norme relative ai tifosi sono diventati strumenti ingegneristici indispensabili. Descrivono come le prestazioni del ventilatore variano al variare della velocità (N = velocità di rotazione):

• Portata d'aria (Q) ∝ N: raddoppiando la velocità, si raddoppia la portata d'aria
• Pressione statica (P) ∝ N²: raddoppiando la velocità, la pressione quadruplica
• Potenza (W) ∝ N³: raddoppiando la velocità, la potenza aumenta di otto volte

La relazione di tipo "legge del cubo" tra velocità e potenza spiega perché anche una piccola regolazione del numero di giri al minuto (RPM) abbia un impatto notevole sul consumo energetico. Una riduzione della velocità di 10% garantisce circa 90% di portata d'aria, ma consuma solo 73% di potenza. Si tratta di un risparmio energetico di 27% a fronte di una riduzione della portata di 10%. Ecco perché i variatori di velocità sui ventilatori a pale curve all'indietro sono tra gli investimenti energetici con il più alto ritorno sull'investimento (ROI) nel settore HVAC industriale.

Fase 3: Rumore, spazio e vincoli di budget

A questo punto, avete una rosa di tipi di ventilatori tecnicamente fattibili. La decisione finale dipende solitamente da vincoli pratici:

Rumore: I ventilatori a profilo alare sono i più silenziosi tra quelli di tipo centrifugo in termini di lavoro svolto per unità. I profili aerodinamici delle pale riducono al minimo le turbolenze e il rumore di passaggio delle pale. I ventilatori a pale curve all’indietro seguono a breve distanza. I ventilatori a pale curve in avanti sono silenziosi a bassi regimi, ma diventano rumorosi quando vengono spinti a pressioni più elevate. I ventilatori radiali sono sempre i più rumorosi; è necessario prevedere nel budget l’acquisto di silenziatori o di involucri acustici se devono essere installati all’interno o in prossimità di spazi occupati.

Una precisazione: la pressione sonora ponderata A (dB(A)) è l’unità di misura standard, ma sottostima il rumore a bassa frequenza. I toni alla frequenza di passaggio delle pale provenienti dai ventilatori radiali e a pale curve in avanti possono risultare soggettivamente fastidiosi anche quando i valori in dB(A) appaiono accettabili. La Pubblicazione AMCA 303 fornisce la metodologia di prova per la valutazione acustica dei ventilatori.

Spazio: I ventilatori a pale curve in avanti si distinguono per la loro compattezza: le loro giranti larghe e poco profonde garantiscono il rapporto flusso d’aria/volume più elevato. I ventilatori a pale curve all’indietro richiedono lo spazio fisico maggiore per una data applicazione. I ventilatori radiali si collocano a metà strada tra i due, ma necessitano di spazio aggiuntivo per silenziatori, filtri e accessi.

Bilancio: La trappola sta proprio nel confrontare i prezzi di acquisto. I ventilatori a pale curve in avanti hanno il costo iniziale più basso ma il consumo energetico più elevato, in genere 25% in più rispetto a un ventilatore equivalente a pale curve all’indietro. Su un motore da 15 kW che funziona 6.000 ore all’anno a $0,10/kWh, tale differenza si traduce in circa $38.000 di energia elettrica in più nell’arco di 10 anni. Ciò supera di gran lunga la differenza di prezzo tra i due ventilatori. La questione di budget non è «quale ventilatore costa meno all’acquisto?», ma «quale ventilatore costa meno nel lungo periodo?».

Efficienza energetica, normative e costo totale di proprietà

La maggior parte delle guide comparative sui ventilatori centrifughi si limita a fornire un quadro di riferimento per la scelta. Tuttavia, esiste un ulteriore aspetto che va preso in considerazione in qualsiasi decisione di acquisto lungimirante: le dinamiche normative ed economiche che stanno ridefinendo quali tipi di ventilatori rappresentino investimenti sostenibili nel lungo periodo.

La modifica normativa più significativa che influisce sulla scelta dei ventilatori centrifughi è la norma ASHRAE 90.1-2019, che ha sostituito il vecchio indicatore Fan Efficiency Grade (FEG) con il Fan Energy Index (FEI), calcolato secondo la norma AMCA 208. Il FEI è un indicatore “wire-to-air”: mette a confronto la potenza elettrica effettiva assorbita da un ventilatore con quella di un ventilatore di riferimento nello stesso punto di funzionamento. Un FEI pari a 1,00 indica che il ventilatore ha prestazioni esattamente pari a quelle del modello di riferimento; un FEI superiore a 1,00 indica che è più efficiente.

La sezione 6.5.3.1.3 della norma ASHRAE 90.1-2019 impone un valore di FEI ≥ 1,00 per la maggior parte dei ventilatori a velocità costante con potenza superiore a 1 hp (0,75 kW secondo la targhetta del motore). Questo requisito non è puramente teorico, ma costituisce una norma di legge nelle giurisdizioni che hanno adottato la versione 2019 o successive del codice energetico modello.

Cosa significa questo per la scelta del tipo di ventilatore? I ventilatori a pale curve in avanti, con efficienze statiche di picco comprese tra 60 e 65%, risultano al di sotto di un FEI pari a 1,00 nella maggior parte dei punti di funzionamento reali. Se oggi si specifica un ventilatore a pale curve in avanti in un nuovo progetto edilizio, si rischia di optare per una soluzione destinata a diventare obsoleta. Il ventilatore potrebbe non essere legalmente installabile nelle giurisdizioni che adottano il ciclo normativo del 2019. I ventilatori a pale curve all’indietro e a profilo alare, con un’efficienza compresa tra 80 e 90%, superano ampiamente la soglia FEI.

In Europa esiste un percorso normativo parallelo: il Regolamento UE n. 327/2011 (la Direttiva ErP Lot 11) stabilisce requisiti minimi di efficienza per i ventilatori con potenza compresa tra 125 W e 500 kW, utilizzando un obiettivo di Indice di Efficienza Minima (MEI). Sebbene in alcune categorie sia meno rigoroso rispetto al FEI, rafforza la stessa tendenza: l’efficienza minima dei ventilatori è in aumento e i modelli a bassa efficienza vengono gradualmente eliminati dal mercato.

Il quadro dei costi nell'arco della vita utile rafforza la normativa. Si consideri un ventilatore centrifugo con un motore da 15 kW, in funzione per 6.000 ore all'anno, con una tariffa elettrica industriale pari a $0,10/kWh:

In un ciclo di vita operativo di 10 anni, la differenza nei costi dell’energia elettrica tra i modelli più efficienti e quelli meno efficienti supera di un ordine di grandezza il prezzo di acquisto del ventilatore stesso. La scelta del modello di ventilatore è, in termini economici, principalmente una decisione di natura energetica.

Guardando più avanti, i motori a magneti permanenti a commutazione elettronica (EC) stanno iniziando a ridefinire il panorama dell’efficienza dei ventilatori centrifughi. I motori EC raggiungono un’efficienza superiore di 5–15 punti percentuali rispetto ai tradizionali motori a induzione in corrente alternata, in particolare a carico parziale. Se abbinati a giranti a pale curve all’indietro o aerodinamiche, è possibile ottenere efficienze a livello di sistema (wire-to-air) superiori all’80%. I ventilatori centrifughi EC sono attualmente più diffusi nella fascia di potenza inferiore ai 5 kW, ma la tecnologia si sta espandendo verso potenze superiori. Per applicazioni con cicli di funzionamento altamente variabili, la combinazione tra l’efficienza del motore EC e l’aerodinamica delle giranti BC può garantire tempi di ammortamento inferiori ai due anni.

Bibliografia

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• Air Movement and Control Association (AMCA) International. “Norma ANSI/AMCA 208-18 — Calcolo dell’indice energetico dei ventilatori.”
• Cory, W.T.W. (Bill). Ventilatori e ventilazione: una guida pratica. Elsevier Science, 2005. ISBN: 978-0-08-044626-4.
• Rivista ICC sulla sicurezza degli edifici. “Disposizioni relative all’efficienza dei ventilatori nei codici e nelle norme energetiche di riferimento”.
• Air Movement and Control Association (AMCA). “Pubblicazione AMCA n. 303 — Applicazione dei valori nominali del livello di potenza sonora per i ventilatori.”
• Commissione europea. «Regolamento (UE) n. 327/2011 della Commissione — Requisiti di progettazione ecocompatibile per i ventilatori azionati da motori con potenza elettrica in ingresso compresa tra 125 W e 500 kW».
• ACDCECFAN. “Prodotti per ventilatori centrifughi.”