A livello aziendale, la scelta dell'ubicazione della sala compressori sta diventando sempre più strategica.
Una volta trovata la sede ideale per queste macchine, occorre valutare alcuni fattori chiave per assicurarsi che funzionino sempre correttamente e in modo efficiente.
Alloggiare i compressori in un luogo ad hoc consente di risparmiare spazi da destinare alle fasi produttive e, al contempo, di ridurre il rumore nelle zone di lavoro. Naturalmente bisogna anche adottare le adeguate misure per garantire che la stanza individuata e deputata ad ospitare tali macchinari rimanga uno spazio sicuro per l'intero sistema aziendale.
Uno dei problemi più importanti riguarda il calore in eccesso presente nelle sale compressori.
Energia cinetica e calore nelle sale compressori
Partiamo da un presupposto essenziale: i compressori generano calore, dal momento che l'energia cinetica - prodotta dal movimento - comporta un innalzamento della temperatura.
Nelle sale compressori, il calore può provenire da varie fonti, quali luce solare, presenza di persone, luci, motori di macchinari o altro ancora.
Alcune di queste vengono identificate come fonti di calore sensibile.
Approfondimento Tecnico: "L'essiccatore d'aria compressa che sfrutta il calore: i.HOC di Kaeser"
Il calore sensibile è il calore associato a un cambiamento di temperatura in un oggetto: quando un oggetto viene riscaldato, la sua temperatura aumenta in quanto è stato aggiunto calore. L'aumento di calore è denominato calore sensibile.
Allo stesso modo, quando da un oggetto viene tolto calore e la sua temperatura diminuisce, il calore rimosso viene denominato calore sensibile.
Il calore latente, invece, deriva da cambiamenti di fase del vapore acqueo che causa una trasformazione di stato senza variazioni di temperatura.
Calcolo del calore sensibile
Le fonti di calore sensibile hanno il maggiore impatto sul calore della sala compressori. Una volta stabilita la temperatura da mantenere, è necessario prendere in esame ogni singola fonte.
Un aumento della temperatura di 6/7 gradi è molto comune nelle sale dove sono alloggiati i compressori.
Esiste anche una specifica equazione:
H s = Q s x ρ x C p x ΔT
dove
H s = guadagno di calore sensibile (BTU/ora)
Q s = flusso volumetrico per calore sensibile (m3)
ρ = densità dell'aria (Kg/m3)
C p = calore specifico dell'aria (BTU / lb-gradi)
ΔT = variazione di temperatura (gradi)
Per calcolare la ventilazione generale richiesta (descritta anche come flusso volumetrico necessario), è opportuno determinare l'aumento di temperatura o umidità.
Per fare ciò, è necessario calcolare il flusso volumetrico necessario per dissipare il calore sensibile e il calore latente. Il flusso volumetrico necessario è solitamente il maggiore dei due numeri e nelle applicazioni della sala compressori è sempre il calore sensibile.
Il tipo di compressore utilizzato può influire sulla quantità di calore nella sala. L'aria di ventilazione dei compressori raffreddati ad aria trasmette quasi il 100% dell'energia del motore sotto forma di calore, mentre i compressori raffreddati ad acqua trattengono solo il 10% circa.
Effetti di una ventilazione impropria della sala compressori
Viene da chiedersi perché affrontare tutti questi problemi per rinfrescare la stanza dei compressori. Sebbene il calore sia una normale conseguenza dell'energia cinetica, troppo calore in una sala compressori può causare problemi.
I compressori raffreddati ad aria che operano con temperature di scarico elevate possono far sì che le temperature di ingresso dell'essiccatore superino i 50°C.
In questo caso può nascere un problema dal momento che, tale fenomeno, è in grado di ridurre la resa dell'essiccatore: il carico termico imposto da condizioni di lavoro particolarmente calde è superiore a quello a condizioni nominali, pertanto cala la portata che l’essiccatore può trattare in modo efficace.
Non solo: le alte temperature possono inoltre influire sul lubrificante nei compressori a iniezione di olio e quelli rotativi a vite (sempre a iniezione di olio) che si spengono quando la temperatura supera i 110° gradi C.
Approfondimento Tecnico: "Sistemi di recupero calore: risparmiare energia con i compressori a vite"
Per evitare questi rischi, è bene consultare un esperto per assicurarsi che l'ambiente del compressore sia adeguatamente ventilato.
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