Come viene determinato il dimensionamento delle condotte?
Nelle strutture con forno centrale o condizionatore d'aria, una rete di condotti di alimentazione trasporta aria calda o fredda in tutto l'edificio. Una seconda serie di condotti di ritorno cattura l'aria di scarico e la rimette nella sala meccanica a scopo di ventilazione. Il dimensionamento delle condotte può avere un impatto significativo sull'efficacia del sistema di riscaldamento e raffreddamento di una casa. I condotti di dimensioni adeguate assicurano che l'aria sufficiente raggiunga ogni stanza per massimizzare il comfort per gli occupanti. Il dimensionamento delle condotte influenza anche i livelli di rumore, l'efficienza energetica e le spese operative.
Gli ingegneri meccanici devono valutare una serie di fattori diversi nel determinare il dimensionamento delle condotte per una struttura. Innanzitutto, considerano le dimensioni dell'edificio e la zona climatica in cui si trova. Misurano quindi quanta aria entra o esce naturalmente dalla casa attraverso spazi vuoti o aperture nell'edificio. Combinando questi due fattori, l'ingegnere determina quale forno di dimensioni o condizionatore d'aria è necessario per mantenere la casa confortevole.
In base alle dimensioni dell'unità centrale, l'ingegnere può determinare la pressione dell'aria iniziale all'interno della rete di condotte. Calcola quindi la distanza che l'aria deve percorrere da e verso ciascuna stanza, nonché la quantità di volume d'aria necessaria in ciascuna area. Gli ingegneri devono anche considerare quanta pressione dell'aria viene persa mentre l'aria viaggia attraverso i condotti stessi, a causa della distanza dal ventilatore o di semplici perdite nel condotto.
Grazie a queste informazioni, i progettisti possono scegliere uno dei due sistemi di base per determinare il corretto dimensionamento dei condotti. Le persone in gran parte del mondo si affidano ai sistemi creati dall'American Society of Engineers, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) per dimensionare le condotte. Il sistema ASHRAE più utilizzato si basa sul raggiungimento della stessa frizione all'interno della rete di condotte. Ciò significa dimensionare i condotti per equalizzare la pressione persa durante l'alimentazione dell'aria e il ritorno dell'aria, creando un sistema bilanciato di riscaldamento, raffreddamento e ventilazione.
La seconda tecnica ASHRAE utilizzata per il dimensionamento delle condotte prevede la misurazione del recupero statico. Questo sistema è più complesso, ma migliora anche l'efficienza energetica se usato correttamente. Per dimensionare i condotti con riacquisto statico, gli ingegneri utilizzano condotti che creano uguale pressione statica a ogni fornitura e uscita di ritorno in casa. Ciò include tutte le prese d'aria di scarico e le griglie di alimentazione e si basa su una serie di grafici sviluppati da ASHRAE che vengono utilizzati insieme ai dati presi da casa.
Se il dimensionamento dei condotti viene eseguito in modo errato, i proprietari di abitazione possono apportare semplici modifiche ai condotti per migliorare l'efficienza e il comfort. Una serranda dell'aria installata all'interno di un condotto consente agli utenti di regolare il flusso d'aria o ridurre la pressione dell'aria in un'area per portare più aria ad altre parti della casa. Se l'aria si muove troppo lentamente attraverso un condotto, è possibile installare un ventilatore o un soffiatore all'interno del condotto stesso. I soffiatori a canale completano il forno principale o il ventilatore dell'aria condizionata e aiutano ad aumentare il flusso d'aria verso parti distanti della casa.