Ventilazione in officina fai da te: varianti e principi di allestimento del sistema di ricambio d'aria

I lavori che comportano la produzione di polvere, l'emissione di gas tossici, vapori, richiedono l'allestimento del posto di lavoro e dell'ambiente con un sistema di aspirazione. Nella maggior parte dei casi, la ventilazione in officina fai da te è il modo più accessibile per risolvere il problema.

Esistono diverse varianti per realizzare sistemi di ricambio d'aria. La aiuteremo a orientarsi nella loro varietà, esamineremo le caratteristiche di realizzazione della ventilazione per ogni tipo di officina. Analizzeremo le opzioni più efficaci e accessibili per l'installazione autonoma.

Tipi di sistemi di ventilazione in officina

In base al metodo di circolazione dell'aria nell'ambiente si distinguono due tipi principali di ventilazione:

• naturale;
• forzata.

Nel primo caso il movimento dell'aria avviene grazie alla differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno dell'ambiente.

Nel secondo caso la circolazione è assicurata da ventilatori che creano nell'officina una sovrappressione o una depressione. Tale ventilazione è anche chiamata meccanica.

La rapida rimozione dell'aria inquinata dall'officina è impossibile senza una ventilazione meccanica. Ma questo non significa che in tali ambienti non si utilizzi una cappa naturale, spesso si completano a vicenda.

A sua volta, la ventilazione forzata può essere dei seguenti tipi:

• di estrazione;
• di immissione;
• combinata.

Ventilazione di estrazione: garantisce l'eliminazione di gas nocivi, vapori, mentre l'aria pulita entra nell'officina in modo naturale. Ventilazione di immissione: al contrario, crea una sovrappressione all'interno dell'ambiente grazie alla presa d'aria esterna, e l'aria di scarico viene espulsa dall'officina all'esterno attraverso aperture naturali, fessure. Se necessario, il flusso in ingresso può essere riscaldato, purificato o umidificato.

Sistema combinato di ventilazione dell'officina è chiamato sistema di immissione ed estrazione. A seconda della disposizione reciproca dei canali di mandata e di scarico dell'aria, la circolazione può avvenire per spostamento o per miscelazione.

Se i ventilatori di mandata sono posizionati in basso, l'aria fredda, salendo, sposta l'aria più calda. Con il canale di ingresso in alto, il flusso freddo si distribuisce nell'ambiente, scendendo verso il basso, si mescola con l'aria più calda. Poi l'aria esausta viene rimossa dal canale di scarico.

A seconda del metodo di organizzazione, la ventilazione in officina si suddivide in due tipi:

• locale;
• centralizzata.

La prima viene utilizzata per rimuovere le sostanze nocive direttamente dal posto di lavoro. È vantaggioso utilizzarla per localizzare l'inquinamento quando le unità di apparecchiature sono distanti tra loro in tutta l'area del locale.

Una corretta organizzazione del sistema di aspirazione elimina la polvere di legno esplosiva e preserva la salute dei lavoratori. Il sistema centralizzato viene utilizzato quando il lavoro in officina è ad alta intensità e continuo.

Per le piccole officine con una disposizione più compatta delle macchine, è opportuno installare una cappa centralizzata.

Vengono anche utilizzate opzioni di ventilazione ibride, quando alcune macchine sono collegate al sistema generale e altre hanno una filtrazione locale. In alcuni casi si preferiscono solo sistemi locali, per evitare la diffusione di polvere fine e altre sostanze tossiche in tutto l'ambiente dell'officina.

Caratteristiche dell'allestimento della ventilazione in officina

Il lavoro in officina comporta la presenza nell'aria di sostanze tossiche e dannose per la salute. La progettazione e la realizzazione della ventilazione in tali ambienti dipende dal tipo di lavoro e dalla natura dei fattori dannosi.

Esaminiamo le principali caratteristiche che influenzano la configurazione e i parametri dei sistemi di ventilazione per diversi tipi di officine.

#1. Aspirazione polvere in falegnameria

La polvere fine è il problema principale delle officine che si occupano di lavorazione del legno. Questa sospensione di particelle può rimanere nell'aria per 24 ore, anche se non è visibile agli occhi, ma viene inalata dai polmoni. Inoltre, si deposita su tutte le superfici. Con qualsiasi corrente d'aria o all'avvio dei motori di macchine e utensili, torna in aria.

L'organizzazione del sistema di rimozione delle polveri (aspirazione) è complicata dalla presenza di un gran numero di fonti di polvere e di diverse frazioni di trucioli. Per questo motivo è necessario collegare tubi di aspirazione con filtrazione individuale a ciascuna macchina.

I sistemi di aspirazione della polvere funzionano secondo il principio del ciclone. L'aria contaminata viene aspirata dal movimento rotatorio del ventilatore e, sotto l'azione della forza centrifuga, le particelle di polvere più pesanti cadono sul fondo del contenitore. L'aria purificata sale verso l'alto. Può inoltre avvenire un'umidificazione del flusso per una migliore pulizia.

Ma, oltre agli effetti dannosi sulla respirazione, la polvere di legno possiede anche proprietà infiammabili ed esplosive. Ciò impone requisiti più elevati ai sistemi di ventilazione in termini di eliminazione dell'elettrostatica e messa a terra delle strutture.

#2. Purificazione dell'aria in un'autorimessa

L'officina di un'autorimessa rientra tra gli ambienti con un alto inquinamento dell'aria. La presenza costante di gas di scarico, ossidi di carbonio e azoto, aerosol, vapori di benzina, vernice e altri fluidi tecnici impone requisiti particolari alla potenza del sistema di ventilazione. La potenza del gruppo di immissione ed estrazione viene scelta con un margine, per garantire il ricambio di tutto il volume dell'ambiente con il tasso di ricambio raccomandato di 20 – 30.

Inoltre, l'aria inquinata deve essere filtrata e scaricata attraverso un tubo separato dal sistema di ventilazione generale.

#3. Ventilazione delle officine di riparazione e di fabbro

I prodotti della combustione degli elettrodi, fumo, fuliggine e polvere che si sviluppano durante i lavori di saldatura e di officina, nonché durante il taglio e la lavorazione dei metalli, richiedono l'aspirazione mediante cappe locali. Ciò è regolamentato da GOST 12.3.003, SP 49.13330, POT R M 020-2001 [22], STO 221 NOSTROY 2.10.64-2013 e dalle norme di sicurezza per l'esecuzione di lavori di costruzione e montaggio, saldatura a gas e saldatura elettrica.

Per la saldatura elettrica manuale, la loro potenza approssimativa viene scelta in base a un ricambio d'aria da 1500 a 4500 mila m³*h/kg, diviso per il peso degli elettrodi consumati in 1 ora.

Nella saldatura semiautomatica, il volume viene aumentato a 1700 – 2000 mila m³*h/kg.

La ventilazione della postazione del saldatore è di fondamentale importanza. I vapori metallici e di scoria contengono ossidi nocivi di manganese, composti di silicio, titanio e altri elementi chimici che causano malattie del sistema nervoso e dei polmoni e possono accumularsi nell'organismo.

La circolazione generale dell'aria è distribuita in un rapporto tra immissione ed estrazione di 1:3 per il piano superiore e 2:3 per quello inferiore.

La particolarità della ventilazione di una fucina è la necessità di rimuovere il calore in eccesso e i gas tossici. A tal fine si utilizzano cappe locali sopra le fornaci e la ventilazione naturale.

Nel calcolo della portata dei sistemi di ventilazione per tutti i tipi di officine, in base al ricambio d'aria consigliato, è necessario considerare le perdite di calore durante la stagione fredda. La scelta dei parametri massimi garantirà la rapida rimozione delle sostanze nocive, ma allo stesso tempo comporterà costi per il riscaldamento dell'aria di mandata. Se non è previsto il recupero di calore, è meglio optare per i limiti inferiori consentiti del ricambio d'aria.

Varianti di realizzazione della ventilazione in officina

Alla ricerca dei modi ottimali per realizzare la ventilazione nella propria officina, è necessario esaminare molte possibili opzioni prima di trovare quella più adatta.

Per facilitare questa ricerca, esaminiamo, a titolo di esempio, le soluzioni che riteniamo migliori per l'installazione autonoma della ventilazione in officina.

Variante #1 — ventilazione di estrazione con tubi di plastica

Per la realizzazione di questo progetto sono stati utilizzati: un ventilatore centrifugo a chiocciola usato con motore elettrico da 2,2 kW, un fusto da 40-50 litri con collo corrispondente all'apertura di ingresso della chiocciola, tubi di plastica per fognatura da 110 mm.

A differenza del ventilatore assiale, il ventilatore centrifugo genera una pressione maggiore. Ciò consente di realizzare sistemi di ventilazione più estesi e ramificati nell'officina.

Qualche parola sul materiale dei condotti d'aria. L'uso di tubi fognari in plastica per la ventilazione è un'opzione piuttosto popolare, principalmente per il prezzo. Costano diverse volte meno dei condotti d'aria per ventilazione in plastica e acciaio.

Ma i tubi di fognatura hanno anche i loro svantaggi:

• non possono essere utilizzati in luoghi dove la temperatura può superare i +60 gradi;
• non hanno un rivestimento antistatico, quindi non è consigliabile utilizzarli per sistemi di aspirazione di trucioli e polvere;
• i loro diametri non corrispondono agli standard dei sistemi di ventilazione, causando difficoltà di raccordo con altre apparecchiature.

Nonostante questi svantaggi, nella maggior parte dei casi, i tubi fognari vengono impiegati con successo come condotti d'aria. Non fa eccezione la variante considerata di realizzazione del sistema di ventilazione con materiali di fortuna.

In questo progetto, tutti i componenti principali dell'aspirazione per l'officina meccanica sono stati realizzati a mano. Descriviamo brevemente le fasi del lavoro svolto.

Quindi, all'inizio è stata effettuata una revisione completa e una modifica del ventilatore centrifugo. La modifica riguardava il tubo di ingresso. Più precisamente, a causa della sua assenza, è stato necessario fabbricarne uno nuovo da un piccolo fusto ermetico, il cui volume avrebbe permesso al ventilatore di raggiungere la velocità di flusso vorticoso necessaria.

Nel fusto è stato praticato un foro laterale e incollato un pezzo di tubo di plastica tenendo conto dell'aerodinamica, in modo che il flusso in entrata seguisse la circonferenza interna del fusto. Quindi, sotto il soffitto, è stato installato un condotto d'aria in tubi di plastica al centro lungo tutta l'officina.

Il fusto in questo progetto funge da serbatoio di espansione, realizzato in previsione di un'espansione del sistema di ventilazione, tramite l'integrazione di diversi tubi di ingresso.

Il ventilatore centrifugo crea nel fusto un potente flusso vorticoso che garantisce un rapido ricambio d'aria in tutto il sistema. La sua forza è così grande da trattenere il disco da taglio di una smerigliatrice angolare nell'apertura di aspirazione più lontana.

I parametri del sistema di aspirazione sono risultati i seguenti:

• potenza del motore 2,2 kW;
• velocità del ventilatore 2800 giri/min;
• portata 1000 m³/h – 1500 m³/h;
• tempo di estrazione dell'intero volume d'aria dall'officina 5 – 10 minuti.

L'intero sistema ha 6 fori di ingresso chiusi da tappi regolabili fatti in casa. Sono realizzati con tappi di plastica standard con fessure tagliate nel coperchio e con le stesse fessure in una piastra metallica mobile, fissate su un unico asse. Quando vengono ruotati reciprocamente, si regola il flusso d'aria.

Variante #2 — aspiratore di polvere con filtro Kamaz

Poiché i sistemi di aspirazione della polvere industriali sono piuttosto costosi, si sono diffusi collettori di polvere fatti in casa basati su filtri dell'aria di grandi camion come KamAZ, trattori o mietitrebbie.

Aggiungendo un ventilatore a tale filtro si ottiene un discreto depuratore d'aria, che occupa uno spazio minimo e può essere facilmente trasportato in qualsiasi parte dell'officina.

Le prestazioni di tale sistema sono regolate dalla scelta della potenza del ventilatore. Filtri simili sono in grado di purificare un volume d'aria da 500 a 1000 m³ all'ora, a seconda del tipo. Ad essi è possibile collegare ventilatori con una portata fino a 300 – 400 m³/h.

Il collettore di polvere può essere sospeso al soffitto. Il fissaggio deve permettere di rimuovere periodicamente l'attrezzatura e pulirla. È meglio farlo all'aperto con aria compressa.

Assemblare il depuratore d'aria è piuttosto semplice. Per farlo, è necessario tagliare una flangia, fissare un perno sull'asse per la lunghezza del filtro. Successivamente, incollare il ventilatore alla flangia e avvitare l'intera struttura al filtro.

Grazie alla semplicità di costruzione e al basso costo, si possono realizzare diversi filtri di questo tipo e migliorare significativamente l'aria in tutta l'officina.

Variante #3 — sistema di aspirazione in falegnameria

Il ruolo principale nel sistema di aspirazione della polvere proposto è svolto dall'aspiratore di trucioli industriale della ditta JET. Il costo di tale attrezzatura, a seconda dei parametri, varia da 150 a 400 €. La maggior parte dei modelli ha un sacco per la polvere in tessuto e un sacco per i trucioli.

Per questa opzione è stato scelto il miglior modello JET DC-1200CK con elemento filtrante in carta a forma di tamburo rimovibile. È dotato di un dispositivo manuale per la pulizia interna, che consente di rimuovere la polvere principale senza smontare il filtro.

I tubi di ventilazione sono stati scelti per garantire la massima protezione dall'elettrostatica e la minima resistenza al flusso d'aria. I tubi spiralati in acciaio zincato soddisfano al meglio questi requisiti.

Durante il montaggio, con un multimetro è stata verificata l'affidabilità del contatto elettrico nei punti di giunzione. Se necessario, il contatto è stato rinforzato con due viti autofilettanti sui lati opposti. L'intera tubazione è stata messa a terra. Inoltre, i punti di giunzione sono stati avvolti con nastro adesivo in alluminio per la tenuta.

Il lavoro in officina è organizzato in modo tale che tutti i banchi da lavoro e le macchine possano essere spostati su ruote al centro del locale e collegati al tubo di scarico corrugato secondo necessità. Grazie a ciò, nell'officina si mantiene una pulizia quasi perfetta e l'assenza di polvere.

Per ridurre rumore e polvere, l'impianto di aspirazione è stato spostato fuori dall'officina in un locale adiacente della caldaia. La tubazione di alimentazione è stata posata attraverso un foro nel muro sotto il soffitto. Il bocchettone di ingresso è fissato al soffitto nella parte centrale dell'officina. Su di esso è montato un tubo corrugato di due metri in plastica trasparente.

Oltre all'aspirazione, il ricambio d'aria nell'officina di falegnameria è garantito da una ventilazione di immissione ed estrazione.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Una delle opzioni per la cappa nell'officina:

Dove è meglio posizionare l'aspiratore di trucioli? Maggiori informazioni su questo nel prossimo video:

Opzione per l'allestimento di una cappa mobile per l'officina:

Le opzioni sopra considerate non coprono l'intera gamma di modi per costruire autonomamente la ventilazione nell'officina. Ma, come minimo, aiuteranno a scegliere la giusta direzione per realizzare il proprio progetto ed evitare il lungo percorso di tentativi ed errori. La pratica dimostra che è del tutto possibile progettare e installare con le proprie mani un sistema di ventilazione di capacità sufficiente per l'officina.

Ha ancora domande sull'installazione della ventilazione nell'officina? O vuole raccontare ad altri utenti come ha organizzato il sistema di ricambio d'aria efficiente e rimozione della polvere con le proprie mani, utilizzando materiali di fortuna? Condivida la sua esperienza, ponga domande ai nostri esperti – la sezione commenti si trova qui sotto questo articolo.