Il sistema di regolazione V.A.P.

I problemi legati al consumo di aria ed alla sicurezza nei laboratori in cui sono utilizzati impianti di aspirazione d'aria, quali le cappe, ha spinto la ditta Mazzola, già dal 1987, ad analizzare ed a risolvere la maggior parte di essi.

L'impianto di condizionamento ha dei costi di gestione elevati, che possono aumentare in maniera notevole nel caso in cui siano utilizzati sistemi per l'espulsione dell'aria.

Con una cappa di aspirazione tradizionale, senza nessun sistema di regolazione, l'aria espulsa dal locale verso l'esterno costantemente sul valore necessario al contenimento con la massima apertura del saliscendi frontale.

Abbassando il saliscendi la velocità frontale sale proporzionalmente alla superficie aperta della cappa secondo la formula:
V=P
S
Dove V rappresenta la velocità sul frontale; P rappresenta la portata in m3/h; S rappresenta la superficie del frontale aperto.

Si viene così creare una situazione in cui la portata costante, mentre la velocità frontale sale al diminuire della superficie, con una serie di disagi per l'operatore ed un consumo inutile per l'impianto di condizionamento.

Se prendiamo in considerazione un locale con dimensioni di m. 10x5x3 e 3 cappe da mm. 1800 con portata di 1300 m3/h, otteniamo:

10 x 5 x 3= 150m³/volume del locale

3 x 1300 = 3900 m³/portata delle cappe

3900 / 150 = 26 ric/h ricambi d'aria nel locale ogni ora

Circa 26 ricambi / ora contro i 10 necessari dove richiesti. Il problema è ³tato brillantemente risolto ed in seguito perfezionato già dal 1987 con il sistema di regolazione V.A.P. (variatore automatico di portata).

L'utilizzo di un sensore adatto a misurare velocità i pochi metri al secondo, con una precisione di 0,02 m/sec, ha permesso di rendere costante la velocità frontale V al variare della superficie S, facendo variare, grazie ad una serie diversa di soluzioni, la portata P con un notevole risparmio per il condizionamento del locale. Una cappa con luce di 1800 mm e saliscendi frontale a 40 cm consuma senza regolatore 1300 m³/h.

Se manteniamo costante la velocità frontale, possiamo calcolare il consumo di aria con la formula: P (m3/h) = luce (m) x apertura (m) x velocità m/sec) x 3600 (sec) x 1 (h)

Ponendo:

luce = 1.8 m

apertura = 0,05 m

velocità = 0,5 m/sec

otteniamo: 1,8 x 0,05 x 0,5 x 3600 = 162 m3/h

Il consumo scende a 162 m³/h con un risparmio di: 1300 - 162 = 1138 m³/h.

Considerando un utilizzo del V.A.P. di 8 ore giornaliere per 220 giorni lavorativi otteniamo un risparmio annuo di:

8 x 220 x 1138 = 1.820.800 m³.

Facendo riferimento al grafico 1 si può valutare immediatamente l'effettivo risparmio che si ottiene con i nostri regolatori V.A.P., per differenti modalità di tempi di utilizzazione. Nel grafico viene riportato il consumo in metri cubi di aria condizionata per un anno, utilizzando cappe con luce da 1200 mm, 1500 mm e 1800 mm, con un utilizzo di 8 e 16 ore per 220 giorni lavorativi, e di 24 ore continuative per 360 giorni. Per mantenere costante la velocità vengono utilizzati indifferentemente due metodi di regolazione, secondo il tipo di impianto di aspirazione delle cappe.

Il sistema di regolazione V.A.P. a valvola tipo MGV 3300 viene utilizzato nel caso in cui ci sia un solo motoventilatore per più aspiranti. La logica di comando riceve dal sensore un segnale proporzionale alla velocità presente sul frontale della cappa, e regola tramite un attuatore una valvola a farfalla. Aprendo o chiudendo il saliscendi frontale o quelli laterali il sistema ha una risposta praticamente immediata che impedisce ai fumi di uscire verso l'operatore, e nel giro di qualche secondo la velocità viene stabilizzata sul valore impostato.

Il sistema di regolazione V.A.P. MG 3300 viene utilizzato nel caso in cui ci sia un motoventilatore per ogni cappa aspirante. La logica di comando riceve dal sensore un segnale proporzionale alla velocità presente sul frontale della cappa, e regola tramite un convertitore di frequenza la velocità del motoventilatore. In tutti i tipi di regolatori la velocità presente sul frontale viene visualizzata da un display a tre cifre posto sul pannello di comando per mantenere costante la depressione all'interno di un locale in cui sono presenti delle cappe chimiche, è necessario compensare la quantità di aria espulsa tramite un opportuno sistema di immissione.

Per risolvere questo problema è possibile utilizzare un regolatore con una valvola di aspirazione posta sopra la cappa che regola la velocità frontale, l'aria aspirata dal condizionamento viene compensata da una seconda valvola che immette nel locale la stessa quantità di aria aspirata. In tutti i regolatori V.A.P. disponibile un allarme con soglia di intervento regolabile. L'intervento dell'allarme, segnalato dall'accensione di un led lampeggiante e di allarme sonoro, comanda un piccolo relè in scambio. Si ha così l'opportunità di collegare, con l'aggiunta di un relè di potenza, qualsiasi dispositivo di sicurezza come ad esempio un elettrovalvola che blocca l'afflusso di gas nel caso in cui la velocità frontale scenda sotto la soglia di sicurezza tarata.

Il tempo in cui l'operatore lavora sul fronte cappa, a 40 cm, si riduce nell'arco della giornata ad un breve periodo, con il sistema V.A.P. si permette all'operatore ed all'impianto di immissione, di poter lavorare nelle condizioni più vantaggiose sia fisicamente sia economicamente. La riduzione della velocità frontale fa diminuire i disagi creati dall'elevata velocità  soprattutto alle basse aperture, e crea una serie di vantaggi:

l'intasamento dei filtri utilizzati per filtrare l'aria immessa nel locale, o di eventuali filtri montati sulla cappa, viene automaticamente compensato. Viene ridotta la quantità d'aria espulsa ed aumenta notevolmente la durata dei filtri stessi. Di conseguenza la manutenzione si riduce al minimo necessario.

una bassa velocità frontale evita spifferi d'aria nella schiena dell'operatore, che altrimenti a lungo termine ne risentirebbe. Il riempimento della cappa migliora notevolmente, i vortici dovuti alle velocità elevate sono eliminati completamente.

eventuali fiamme accese all'interno della cappa non vengono continuamente spente interrompendo la reazione in corso, e costringendo a ripetere nuovamente la prova.

I regolatori V.A.P. sono costruiti secondo le normative elettriche vigenti, e vengono montati in contenitori stagni con grado protezione IP 55. L'alta affidabilità garantita dall'elevato numero di V.A.P. installati in Italia ed all'estero sia in piccoli laboratori che in grossi Enti nazionali. Tutti i regolatori vengono forniti pretarati e collaudati.

Restiamo comunque a Vostra disposizione per ogni chiarimento.