Calcolatore pressione statica del ventilatore
Il passo dopo il dimensionamento dei canali. Inserire portata, dimensioni, lunghezza e ΣK di ogni tratto fino alla bocchetta più lontana, sommare filtri, batterie e margine: pressione statica e totale, potenza e motore.
Base di calcolo
Ogni tratto somma attrito e perdite localizzate; con apparecchi e margine si ha la pressione totale. La statica è la totale meno la dinamica in mandata.
| Voce | Equazione | Note · base |
|---|---|---|
| Densità dell'aria | ρ = p / (R_da · T) | Aria secca, gas perfetto, R_da = 287.042 J/(kg·K). Umidità trascurata (~1 %) |
| Perdita per attrito | Δp_f = R · L, R = (f / D) · ρV²/2 | f da Colebrook (laminare 64/Re), stessa funzione del calcolo canali |
| Diametro equivalente rettangolare | D_e = 1.30 (a·b)^0.625 / (a + b)^0.25 | Formula di Huebscher, solo per l'attrito; la dinamica usa la velocità reale Q/(ab) |
| Perdita localizzata | Δp_K = ΣK · ρV²/2 | ΣK in multipli della pressione dinamica, da tabella o ASHRAE Duct Fitting Database |
| Pressione totale e statica | P_t = (Σ Δp + Σ Δp_e) × (1 + m), P_s = P_t − Pv₁ | m = margine, Pv₁ = pressione dinamica del tratto 1 (mandata) |
| Potenza | P_a = Q · P, P_shaft = P_a / η, P_motor ≥ P_shaft × (1 + α) | Q in m³/s; P è P_t o P_s secondo la base. Motore arrotondato per eccesso |
Coefficienti di perdita (valori di riferimento)
Solo valori tipici. Il K reale dipende molto da geometria e rapporto di portata; progettare con l'ASHRAE Duct Fitting Database, SMACNA o i dati del produttore. Le derivazioni a T (da 0 a oltre 1) sono escluse.
| Componente | K (riferimento) | Base e note |
|---|---|---|
| Uscita in ambiente ampio | 1.0 | Bilancio della quantità di moto: si perde tutta la dinamica. Affidabile |
| Imbocco a spigolo vivo, a filo parete | 0.5 | Valore tipico Idelchik e ASHRAE. Affidabile |
| Allargamento brusco (da A₁ a A₂) | (1 − A₁/A₂)² | Borda-Carnot, riferito alla dinamica a monte (A₁). Affidabile |
| Curva circolare liscia 90°, r/D 1.5 | 0.15 | Valore tipico ASHRAE (circa 0.2 con r/D 1.0). Affidabilità media |
| Curva rettangolare a spigolo 90°, senza alette, H/W 1 | 1.2 | Valore tipico ASHRAE; le alette lo riducono molto. Affidabilità media |
| Serranda a farfalla tutta aperta | 0.2 | Valore tipico ASHRAE; dipende da pala e costruzione. Affidabilità media |
Esempio
Aria a 20 °C e 101.325 kPa, lamiera zincata (ε 0.09 mm). I tre tratti (valori predefiniti) più filtro 150 Pa, batteria 200 Pa e diffusore 30 Pa, margine 10 %, rendimento totale 60 %, motore 90 % e margine 15 %.
| Tratto | Dimensioni mm | Portata CMH | Velocità m/s | Pressione dinamica Pv Pa | Attrito R Pa/m | Somma dei coefficienti di perdita ΣK | Perdita del tratto Pa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 800 × 400 | 12 000 · L 20 m | 10.42 | 65.3 | 1.94 | 0.5 | 71.5 |
| 2 | 600 × 400 | 8 000 · L 15 m | 9.26 | 51.6 | 1.76 | 1.2 | 88.4 |
| 3 | Ø400 | 3 000 · L 10 m | 6.63 | 26.5 | 1.16 | 1.5 | 51.3 |
| Voce | Pa | mmAq |
|---|---|---|
| Perdite canali (attrito + localizzate) | 211.3 | 21.5 |
| Filtro media efficienza | 150.0 | 15.3 |
| Batteria ad acqua refrigerata | 200.0 | 20.4 |
| Diffusore | 30.0 | 3.1 |
| Subtotale | 591.3 | 60.3 |
| Margine 10% | 59.1 | 6.0 |
| Pressione totale P_t | 650.4 | 66.3 |
| Pressione dinamica in mandata Pv₁ (da sottrarre) | −65.3 | −6.7 |
| Pressione statica P_s | 585.1 | 59.7 |
Pressione totale 650.4 Pa, statica 585.1 Pa, potenza all'albero 3.61 kW, motore 5.5 kW.
Limiti
Il calcolatore somma solo i tratti di un percorso in serie. Non cerca il percorso sfavorito, non sceglie ventilatore né curva (punto di lavoro) e non calcola il rumore. Gli effetti di sistema (raccordi) vanno inseriti come ΣK o perdite.
Fonti
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI), Duct Design: Darcy-Weisbach, Colebrook, Huebscher, duct material roughness, fitting loss coefficients
- ASHRAE Duct Fitting Database; SMACNA HVAC Systems Duct Design
- I. E. Idelchik, Handbook of Hydraulic Resistance: entry and sudden expansion (Borda-Carnot)
- IEC 60072-1: rated output series of rotating electrical machines
Domande frequenti
Che differenza c’è tra pressione statica e totale del ventilatore?
La totale è statica più dinamica. La somma delle perdite è la pressione totale; togliendo la dinamica in mandata (ρV²/2) si ha la statica. Anche il rendimento è totale o statico: usare la stessa base del produttore.
Come si calcola la perdita di carico nei canali?
Per ogni tratto sommare attrito R·L e perdite localizzate ΣK·ρV²/2. R da Darcy-Weisbach con il fattore di Colebrook; i rettangolari usano il diametro equivalente di Huebscher. Le perdite fino alla bocchetta più lontana più filtri e batterie sono ciò che il ventilatore deve vincere.
Come si calcola la potenza del ventilatore?
Potenza aeraulica P_a = Q × P (Q in m³/s, P in Pa, risultato in W), potenza all'albero = P_a ÷ rendimento. Esempio: 3.33 m³/s × 650 Pa = 2.17 kW; al 60 % sono 3.61 kW. Il motore aggiunge un margine (per esempio 15 %) e si arrotonda alla taglia normalizzata (qui 5.5 kW).
Ultimo aggiornamento: 2026-10-19.