Regolazione della velocità del ventilatore canalizzato: collegamento del controller e regolazione dei giri dell'estrattore

I ventilatori canalizzati servono per garantire il movimento dell'aria negli ambienti. Gli apparecchi semplici sono efficaci e vengono utilizzati in edifici residenziali, commerciali e industriali. Ma a volte è necessaria la regolazione della velocità del ventilatore canalizzato: per risparmiare energia elettrica, ridurre il livello di rumore acustico, regolare la portata di immissione e di estrazione.

Uno dei modi per modificare il grado di rotazione delle pale dell'apparecchio è l'uso di un controllore a gradini. Vediamo come funziona, dove viene impiegato, quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell'apparecchio, quali varietà esistono. Conosceremo alcuni schemi di collegamento di tali dispositivi e le sfumature relative all'installazione. Tutto ciò aiuterà a scegliere e installare correttamente il regolatore.

Opportunità dell'utilizzo del dispositivo

Quando il ventilatore funziona costantemente al massimo dei giri, la durata dell'apparecchio si esaurisce rapidamente. La potenza dell'apparecchio diminuisce e si guasta. La maggior parte dei componenti non reggono tale carico, si usurano, si rompono. L'installazione di un controllore di velocità aumenta la durata utile del ventilatore.

Oltre a preservare la risorsa operativa, il regolatore svolge un'altra importante funzione: riduce il rumore proveniente dal sistema di ventilazione in funzione.

Negli uffici con una grande concentrazione di apparecchiature per ufficio, il livello di rumore raggiunge, e talvolta supera, i valori di rumore consentiti. Ciò è dovuto ai ventilatori che funzionano a piena potenza. Concentrarsi e lavorare normalmente in tali condizioni è difficile.

Un altro valido motivo per installare il regolatore è il risparmio di energia elettrica. Il risultato della riduzione del numero di giri delle pale e della modifica della potenza complessiva dell'apparecchio si traduce in una diminuzione del consumo di energia.

Principio di funzionamento del regolatore a gradini

Il funzionamento dell'apparecchio si basa sull'uso di un trasformatore, dotato di un unico avvolgimento con prese dalle spire. L'avvolgimento è ramificato. Quando si collegano le derivazioni alla cappa, viene fornita una tensione ridotta.

La regolazione a gradini stessa viene effettuata modificando le spire che vengono collegate all'ingresso del ventilatore.

Nello schema più semplice si vede che la rete di alimentazione a 220 V è collegata alla bobina del trasformatore T1 con diverse diramazioni. Collegando gradualmente il carico alle diramazioni 1, 2, 3, su M1 viene fornita solo una parte della tensione.

Con la diminuzione della tensione, diminuisce anche la velocità di rotazione delle pale dell'estrattore. In uscita si ottiene una sinusoide non distorta, quindi durante il cambio di velocità non si generano interferenze che influenzano altri apparecchi e il ventilatore stesso.

Negli altri tipi di regolatori viene utilizzato un principio diverso. Nei moduli elettronici PWM l'azione si basa sulla variazione della potenza istantanea trasmessa al carico. Nei dispositivi a semiconduttore la funzione operativa è affidata a tiristori e triac.

Sul pannello del dispositivo a gradini sono presenti una manopola e una scala solitamente con cinque posizioni: 0 — spento, 1 corrisponde alla velocità minima, 5 indica la massima, 2, 3, 4 sono valori intermedi.

Il controllo del dispositivo avviene mediante una variazione graduale della tensione di alimentazione. La regolazione viene effettuata manualmente.

I controller vengono montati a parete come interruttori, con essi è facile cambiare il numero di giri del ventilatore di estrazione.

Con un apposito interruttore, il ventilatore viene collegato al nodo desiderato dell'avvolgimento e la velocità di rotazione delle sue pale diminuisce. Parallelamente, si riduce il consumo di energia elettrica, risparmiando risorse.

Tra i vantaggi dei modelli si annoverano affidabilità, durata, elevata capacità di sovraccarico. Tra gli svantaggi rientrano le dimensioni dell'unità di controllo: non è sempre comodo se il dispositivo deve essere collocato in uno spazio limitato.

Altri due svantaggi sono l'impossibilità di una regolazione continua e le perdite di energia per riscaldamento durante la regolazione. Ma collegando sensori di temperatura e un timer, il processo di variazione delle velocità può essere facilmente automatizzato.

Varietà e caratteristiche degli apparecchi

I regolatori a trasformatore sono ideali per situazioni in cui è necessario controllare manualmente la velocità di rotazione delle pale dell'estrattore. La loro popolarità è dovuta anche al costo moderato e all'affidabilità più elevata tra i 'colleghi'.

Grazie all'ampio range di potenza dei dispositivi prodotti, è facile scegliere un modello da abbinare a ventilatori da pochi watt a diversi kilowatt. Ma i modelli non sono universali, vengono selezionati in base al tipo di estrattori.

La differenza dei controller a gradini rispetto ad altri tipi di regolatori è la capacità di funzionare a lungo ininterrottamente su impianti non presidiati.

Caratteristiche tecniche principali degli apparecchi:

• tensione a gradini: 65-110-135-170-230 o 80-105-130-160-230 (le cifre variano a seconda del modello);
• monofase e trifase — 220 e 380 V rispettivamente;
• il peso può arrivare fino a 30 kg (tutti gli apparecchi sono piuttosto ingombranti);
• frequenza di corrente: 50–60 Hz;
• classe di protezione del dispositivo: 00, 20, 54 IP.

I corpi dei dispositivi sono realizzati in plastica resistente e possono sopportare temperature fino a +40 gradi. Alcuni gruppi di regolatori appartengono alla classe B con una tolleranza fino a 130 gradi.

Esistono apparecchi con dispositivi di protezione integrati che interrompono l'alimentazione del ventilatore se i suoi termocontatti si attivano. Il riavvio viene effettuato posizionando la manopola su zero per 10 secondi.

In alcuni modelli sono previste spie di funzionamento dell'apparecchiatura e indicatori di allarme. Esistono anche apparecchi unici con l'opzione di isolamento galvanico dalla rete. Tali controllori possono essere utilizzati in strutture mediche.

Come opzioni aggiuntive, il controllore può avere morsetti per il collegamento e il controllo di dispositivi esterni (ad esempio, per gli attuatori delle serrande dell'aria).

Per costruzione e tipo di ventilatori serviti, i controllori si dividono in installabili:

• sulle pareti;
• all'interno delle pareti;
• all'interno dell'unità di ventilazione;
• in un apposito armadio separato, se è in funzione il sistema «casa intelligente».

Alcuni modelli vengono montati su guida DIN e controllati a distanza.

Se è necessario regolare la velocità su più ventilatori, è consigliabile acquistare un controllore multicanale. Esistono modelli in grado di servire contemporaneamente fino a quattro o più dispositivi.

In caso di utilizzo di un solo regolatore per più ventilatori canalizzati, la corrente totale assorbita da questi ultimi non deve superare il valore della corrente nominale del controllore (più un margine del 20-30%).

Ma se i ventilatori sono situati in ambienti diversi e il regolatore è unico, anche i parametri sulle cappe saranno impostati in modo identico. Nel caso in cui sia necessario un microclima diverso in stanze differenti, è più comodo collegare più controllori.

Il peso elevato e le dimensioni di tali dispositivi, la complessità del controllo esterno sono compensati dai loro vantaggi in caso di installazione fissa. La scelta del modello specifico dipende dalle caratteristiche tecniche del sistema di ventilazione.

Collegamento del controllore alla cappa

Il montaggio del dispositivo viene effettuato all'interno del locale. Viene eseguito tenendo conto del ricircolo delle masse d'aria per il raffreddamento dei circuiti interni.

È vietato posizionare il regolatore in una zona con scarsa convezione dell'aria, esposizione diretta ai raggi solari, sopra un apparecchio di riscaldamento. La posizione di lavoro del dispositivo è rigorosamente verticale, in modo che il calore generato venga dissipato.

Per installare correttamente il regolatore, è necessario leggere attentamente le istruzioni del dispositivo.

La maggior parte dei modelli è progettata per il montaggio autonomo da parte dell'utente e non richiede conoscenze speciali.

I contatti sui prodotti di marca sono contrassegnati e nella confezione sono incluse raccomandazioni per il collegamento, l'uso e la manutenzione del dispositivo. Gli schemi differiscono da dispositivo a dispositivo.

Il montaggio degli apparecchi da parete e da incasso viene effettuato con viti e tasselli, scelti in base alle dimensioni e al peso dell'apparecchio. Gli elementi di fissaggio sono generalmente forniti in dotazione, così come lo schema di collegamento del controller del ventilatore.

La regola generale e la sequenza di operazioni sono le seguenti:

1. Il regolatore viene prima montato, poi collegato al cavo che alimenta il ventilatore.
2. I fili si dividono in 'fase', 'neutro', 'terra' e vengono tagliati, collegati ai morsetti di ingresso e uscita. È importante non scambiarli e effettuare tutti i collegamenti secondo le istruzioni.
3. L'ultima fase è la verifica della sezione del cavo di alimentazione e del collegamento per verificarne la conformità con la tensione massima consentita dell'apparecchio.

Il processo di installazione dei regolatori a parete è simile al principio di collegamento delle prese e degli interruttori della luce. È possibile utilizzare la vecchia sede dell'interruttore del ventilatore per montare il controller. In tal caso, l'interruttore deve essere smontato.

Quando il modulo di controllo e il regolatore stesso sono alloggiati in involucri separati, l'installazione dei dispositivi si complica. L'unità di controllo è alimentata dal quadro elettrico, mentre il modulo esecutivo viene collegato tramite un cavo a bassa tensione.

Se il controller è dotato di termocontatti, si consiglia di collegarlo a motori con contatti di protezione termica esterni, da collegare ai morsetti TK del regolatore. Questo schema proteggerà in modo affidabile il dispositivo principale.

Quando i termocontatti si aprono in caso di surriscaldamento, il circuito del controller si interrompe, il motore si ferma immediatamente e si accende una spia di allarme.

Un motore senza termocontatti richiede l'installazione di una protezione termica separata. Inoltre, nello schema è possibile aggiungere un ponticello sui TK, ma la corrente nominale del regolatore deve essere superiore del 20% alla corrente massima del motore.

Come ridurre o aumentare la velocità?

Nelle cappe, grazie alla regolazione graduale della velocità del ventilatore, è possibile modificare l'intensità del flusso, che influisce sul ricambio d'aria generale. Per il controllo si utilizza il metodo di variazione della tensione.

L'efficacia del dispositivo è stata dimostrata nella pratica. Un dispositivo semplice ed economico è adatto per ambienti domestici e pubblici. Può anche svolgere funzioni aggiuntive.

Ad esempio, il modello O’Erre RG 5 AR, oltre alla possibilità di collegare ventilatori reversibili, è dotato di un modulo per il collegamento del controllo luci. Nel corpo è presente anche un fusibile da 2 A.

La velocità viene aumentata o ridotta meccanicamente. I moduli sono dotati di una rotella per la regolazione graduale dei giri del motore della cappa.

Prima di collegare l'alimentazione, è necessario verificare i collegamenti dei fili e l'efficacia della messa a terra. Non è consigliabile accendere o spegnere frequentemente l'alimentazione: il funzionamento continuo del regolatore garantisce una temperatura ottimale e previene la formazione di condensa all'interno del corpo del dispositivo.

Se l'apparecchio non dispone della funzione di riavvio automatico e si è verificato un surriscaldamento, è necessario eliminare le cause. L'interruttore, durante il raffreddamento del motore, viene portato in posizione zero, quindi l'apparecchio viene riavviato.

Raccomandazioni per la riduzione del livello di rumore

Spesso il desiderio di regolare la velocità del ventilatore è legato al livello di rumore elevato emesso dall'apparecchio. Il dispositivo deve 'suonare' entro un intervallo fino a 55 dB. Il livello normale è di 30-40 dB.

I gruppi silenziosi emettono non più di 25 dB. In tali costruzioni sono integrate guarnizioni e cuscinetti di alta precisione che riducono le vibrazioni del motore elettrico. Inoltre, è stato scelto un numero di pale disposte con un determinato angolo.

Il regolatore in realtà non riduce il rumore: alla massima velocità il ventilatore emette lo stesso suono di prima. Funziona più silenziosamente quando si riducono i giri.

Affinché anche alla massima velocità il livello di rumore della cappa diminuisca, è necessario verificare la tenuta del fissaggio del corpo dell'apparecchio principale alla parete o a un'apposita nicchia. Gli spazi vuoti possono essere fonti di vibrazioni aggiuntive.

Questi spazi vengono sigillati con gommapiuma o poliuretano. È utile anche ispezionare gli elementi di fissaggio, che devono essere ben serrati. Ridurrà il livello di rumore anche un sottile sottofondo in isolon sulla superficie vibrante.

E il modo più efficace per ridurre il rumore della cappa è scegliere un ventilatore canalizzato silenzioso.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Come collegare il regolatore al ventilatore. Nell'esempio viene mostrato un controller a tiristore, ma il principio di collegamento aiuterà a comprendere l'algoritmo di funzionamento con un dispositivo a gradini:

Caratteristiche del collegamento di un ventilatore canalizzato tramite un regolatore di velocità + altri due metodi sono esaminati nel seguente video:

La regolazione graduale della velocità dei ventilatori rende il sistema meno energivoro, più silenzioso e controllabile con precisione. Il controller garantisce l'integrità dell'apparecchiatura principale, aumentandone la durata. Ciò è favorito da un avvio sicuro, protezione da cortocircuito, sovraccarico di corrente, sovratensione e funzionamento monofase.

I costi per l'acquisto del dispositivo vengono recuperati grazie al risparmio sulla bolletta energetica. È importante solo scegliere i parametri del regolatore in base al ventilatore da servire. La maggior parte dei produttori fornisce tabelle di corrispondenza dei modelli, che possono essere utilizzate per un acquisto autonomo. Non è inutile nemmeno consultare il responsabile del negozio.

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