Per gli involucri e gli armadi di automazione industriale la protezione riveste un'importanza cruciale

Le ventole sono componenti essenziali in molti sistemi di gestione termica. Per tenere sotto controllo la temperatura e raffreddare le apparecchiature in applicazioni sia per interni che per esterni serve una corretta gestione termica. In tal modo si riesce a ottimizzare le prestazioni del sistema, si aumenta il tempo di servizio della macchina o del sistema, si prolunga la vita utile e si riducono i tempi e i costi di manutenzione sul campo. Le ventole - utilizzate per il raffreddamento diretto o per generare un flusso d'aria che disperda il calore da un dissipatore, da un alimentatore o da una scheda - devono poter funzionare in modo efficiente in un'ampia gamma di applicazioni. Si va da applicazioni tradizionali come armadi delle apparecchiature di comando e involucri per l'elettronica, sistemi di automazione degli edifici e di telecomunicazione e chioschi all'aperto ad applicazioni emergenti come l'energia alternativa e i veicoli elettrici. Molte di queste applicazioni richiedono ventole con capacità filtrante per proteggere i componenti elettronici. Tali ventole offrono basse perdite di carico, resistenza all'acqua e persino protezione antincendio oltre alla capacità di catturare grandi quantità di polvere sospesa in aria. I kit ventola con filtro e griglia ad alette, le protezioni ad alette delle ventole e i filtri assicurano una protezione superiore rispetto alle normali griglie o altri comuni tipi di protezione, perché impediscono l'accesso alle pale.

Le protezioni ad alette delle ventole sono un meccanismo di sicurezza che impedisce il contatto accidentale delle dita o di altri oggetti indesiderati con le pale. I kit ventola con filtro e griglia ad alette sono progettati specificamente per filtrare e impedire l'accesso di corpi estranei come polvere, sporcizia e umidità in involucri e armadi. Ad esempio, per raffreddare e proteggere un tipico armadio o involucro industriale potrebbero essere richieste una ventola e una protezione aggiuntiva del filtro o anche due ventole. A seconda del tipo e del numero di componenti all'interno dell'armadio e della loro posizione, si potrebbe installare una ventola di aspirazione nella parte superiore o inferiore per far entrare l'aria più fresca dell'ambiente. Nel punto di uscita si potrebbe installare una seconda protezione con filtro per rimuovere l'aria ambiente riscaldata dai componenti all'interno dell'armadio. In genere, l'aspirazione viene installata nella parte inferiore dell'armadio e l'uscita vicino alla sua parte superiore, per sfruttare la convezione naturale (Figura 1). Per un ulteriore filtraggio dell'aria e per proteggere i componenti interni, i kit ventola con filtro e griglia ad alette sono la scelta migliore per le applicazioni più esigenti tipiche degli ambienti industriali e di automazione.

Figura 1: Tipiche posizioni di installazione di un armadio a due ventole. (Immagine per gentile concessione di Orion Fans)

Figura 2: Esempi di installazione di un armadio con due ventole (a sinistra) e di un armadio con un solo filtro e una sola ventola (a destra). (Immagine per gentile concessione di Orion Fans)

Kit ventola con filtro e griglia ad alette

I kit ventola con filtro e griglia ad alette contengono tutti i componenti necessari per le applicazioni industriali, compresi ventola, protezione ad alette, filtro, protezione metallica e minuteria. Per semplificare il processo di installazione, i kit vengono forniti completamente assemblati. I kit ventola con filtro e griglia ad alette sono disponibili per un'ampia gamma di dimensioni delle ventole e, per offrire un'ulteriore protezione per applicazioni industriali e marine, possono essere combinati con ventole per ambienti difficili. Le ventole per ambienti difficili possono essere combinate con un kit ventola con filtro e griglia ad alette per offrire una protezione IP55, IP56, IP68 e anche contro la nebbia salina. I kit ventola con filtro e griglia ad alette con ventole EC sono ora disponibili con grado di protezione IP68 e certificazione ATEX per l'uso in apparecchiature della Zona 2. Questi kit eliminano la possibilità di un'esplosione o di un incendio in applicazioni con atmosfere esplosive o gas infiammabili.

Figura 3: Esempi di kit ventola con griglia ad alette incernierata, scorrevole e a scatto. (Immagine per gentile concessione di Orion Fans)

Le ventole esposte a quantità eccessive di calore e sporcizia si guastano molto più spesso di quelle che operano in condizioni ambientali normali. Un filtro dell'aria sporco può danneggiare il motore della ventola perché blocca il flusso d'aria, causando un aumento della temperatura interna del motore. Se il motore di una ventola funziona al di sopra della temperatura di progetto ideale, il cuscinetto perde rapidamente le sue proprietà lubrificanti, per cui si surriscalda e si guasta prematuramente. Le ventole e gli accessori per ambienti difficili sono progettati e testati per funzionare nelle condizioni più impegnative e proteggere da polvere, umidità, nebbia e spruzzi salini, variazioni di temperatura, umidità e altro ancora. Se abbinate con un kit ventola con filtro e griglia ad alette, le classi IP e i livelli di protezione aumentano, rendendo questa soluzione ancora più importante per le applicazioni industriali in cui il tempo di servizio del sistema o della macchina riveste un'importanza cruciale. Ad esempio, alcuni modelli di ventole hanno classi di isolamento NEMA B (per ventole in plastica PBT) o F (per ventole metalliche), che permettono loro di funzionare a temperature più elevate. Quando sono abbinate a un kit ventola con filtro e griglia ad alette, i valori nominali NEMA vengono mantenuti, garantendo all'installazione la massima protezione.

Ventole c.a., EC o c.c.

I kit ventola con filtro e griglia ad alette sono disponibili con ventole c.a., EC o c.c., a seconda dell'applicazione. Le ventole c.a. ed EC in genere si collegano a una presa a parete, mentre quelle c.c. (corrente continua) sono normalmente alimentate da batterie, circuiti di alimentazione distribuita o raddrizzatori (che convertono la corrente alternata in corrente continua). I kit ventola con filtro in c.a. in genere sono disponibili a 115 V, 230 V e doppia tensione 115/230 V. La maggior parte di quelli con filtro EC hanno una tensione di ingresso universale di 90-265 V_c.a.. La maggior parte dei kit ventola con filtro in c.c. sono disponibili a 5 V, 12 V, 24 V e 48 V. I kit con filtro e griglia ad alette sono disponibili con ventole di 80, 92, 120, 172, 180, 200, 225 e 280 mm. Le diverse dimensioni delle ventole e il loro utilizzo dipendono dalla capacità nominale (flusso d'aria) della ventola e dalle dimensioni e dal tipo di involucro o armadio, oltre che dal carico termico generato all'interno dell'armadio. Grazie alla presenza del filtro, il flusso d'aria nominale per le ventole dotate di un kit ventola con filtro e griglia ad alette si riduce del 40% circa. Attualmente, i kit ventola con filtro e griglia ad alette forniscono un intervallo da 1,9 a 19,8 m³/min circa.

Protezioni ventola con griglia ad alette

Le protezioni ad alette impediscono che dita e altri oggetti possano essere introdotti nel gruppo ventola. Per rispondere a diverse applicazioni e risparmiare tempo di manutenzione quando si cambia il mezzo filtrante, le protezioni ad alette sono disponibili in diversi modelli, fra cui nelle versioni a scatto, scorrevoli e incernierate (Figura 4). Le versioni scorrevoli sono dotate di un meccanismo push-pull per facilitare l'apertura, mentre quelle incernierate si aprono a ribalta.

Figura 4: Esempi di protezioni ad alette incernierate, scorrevoli e a scatto. (Immagine per gentile concessione di Orion Fans)

Le protezioni ad alette scorrevoli e incernierate sono facili da aprire e non servono attrezzi per l'accesso ai filtri. L'uscita è protetta da una griglia di alette angolate a 45 gradi per combinare alti livelli di protezione con il maggior flusso d'aria possibile. Queste protezioni in plastica sono resistenti alle fiamme secondo gli standard UL94V-0 e sono dotate di protezione UV per una maggiore resistenza e un aspetto migliore nel tempo. Per fornire la massima protezione dagli elementi, viene utilizzata una guarnizione in schiuma ad alta densità.

Filtri

I filtri standard in dotazione con un kit ventola con filtro e griglia ad alette sono realizzati in fibra di nylon e resina sintetica e possono filtrare fino a otto micron.

Per applicazioni in ambienti difficili, come ad esempio lavaggi ad alta pressione e piattaforme petrolifere, sono disponibili nuovi speciali filtri riutilizzabili. Per le apparecchiature in cui sono più appropriati filtri permanenti e pulibili, esistono tre tipi di filtri riutilizzabili, progettati per applicazioni specifiche in cui è richiesta una protezione ad alta densità, resistente all'acqua o ritardante di fiamma, oltre alla capacità di filtrare la polvere sospesa in aria. Abbinati con un kit ventola con filtro e griglia ad alette, questi filtri forniscono soluzioni di filtrazione eccellenti per apparecchiature industriali, informatica industriale, HVAC e applicazioni di trattamento dell'aria. Questi filtri speciali sono attualmente disponibili per l'uso con kit ventola con filtro e griglia ad alette da 120 mm a 280 mm.

Figura 5: A seconda dell'applicazione sono disponibili tre tipi di filtri. (Immagine per gentile concessione di Orion Fans)

I filtri ad alta densità sono costituiti da un filtro dell'aria in schiuma che assicura una bassa perdita di carico e la capacità di catturare grandi quantità di polvere sospesa in aria nelle applicazioni industriali. I filtri d'aria in schiuma ad alta densità sono disponibili in un'ampia gamma di porosità (PPI) per soddisfare i requisiti prestazionali di filtrazione personalizzata. Lo standard è di 45 PPI (5 volte la protezione dei normali mezzi filtranti). Il materiale è costituito da una schiuma poliuretanica a celle aperte, appositamente progettata, resistente ai funghi e dotata sia di protezione dai raggi UV che di stabilità idrolitica. Questi filtri offrono una bassa resistenza al flusso d'aria per l'uso in un'ampia varietà di condizioni industriali e all'aperto. Sono conformi agli standard di sicurezza antifiamma autoestinguente UL 94 HF-1 per l'elettronica in applicazioni industriali, medicali, di telecomunicazioni, generazione di energia e militari.

I filtri resistenti all'acqua sono costituiti da un filtro dell'aria con rete a maglie in materiale idrorepellente e a bassa perdita di carico per ridurre l'ingresso di nebbia sospesa in aria e di altri liquidi in armadi per ambienti difficili. Rappresentano un'alternativa economica ai costosi mezzi a membrana che limitano ulteriormente il flusso d'aria. Il filtro idrorepellente è una soluzione durevole, pulibile e resistente all'umidità per armadi per interni/esterni e apparecchiature di processo che richiedono zone di eliminazione della nebbia. La rete a maglie idrorepellente aiuterà a soddisfare diversi standard per armadi, come MIL-STD, NEMA e classi IP.

I filtri ritardanti di fiamma sono filtri dell'aria PyroCide, utilizzabili per armadi industriali ed elettronici che richiedono rigorose norme di sicurezza antincendio. Sono delle barriere termiche a nido d'ape in alluminio trattato con un rivestimento ignifugo intumescente termoreattivo per il contenimento del fuoco negli armadi di componenti elettronici. Sono progettati con profili sottili e hanno una configurazione a nido d'ape in alluminio che garantisce una bassa resistenza al flusso d'aria.

Conclusione

Per prolungare la vita utile dei componenti elettronici vitali e assicurare una soluzione di gestione termica adeguata, occorre specificare la ventola e il filtro appropriati. Le ventole devono soddisfare un'ampia gamma di esigenze applicative e, per le prestazioni del sistema, è fondamentale scegliere un kit ventola con filtro che offra il miglior livello di protezione dagli elementi industriali e dai rischi ambientali. I kit ventola con filtro e griglia ad alette offrono non solo una protezione migliore dagli elementi ma, con l'aggiunta di filtri speciali per gestire il volume di contaminanti, umidità e fuoco, possono proteggere e prolungare la vita del sistema o dei componenti all'interno di armadi e involucri, semplificando al contempo l'installazione, riducendo la manutenzione e abbassando il costo totale di funzionamento.