Progettazione della sala compressori: condizioni di lavoro ottimali

Considera fattori quali:

• requisiti di ventilazione del compressore d'aria, 
• disturbo dovuto al rumore, 
• rischi fisici, 
• rischi di surriscaldamento, 
• drenaggio della condensa, 
• pericoli circostanti (ad es. polvere o sostanze infiammabili), 
• sostanze aggressive presenti nell'aria, 
• requisiti di spazio per eventuali espansioni future, 
• e accessibilità per la manutenzione. 

Dal lato positivo, installare il compressore in un'officina o in un magazzino può agevolare le attività per il recupero energetico.

Installazione all'aperto: nei casi in cui l'installazione in ambienti interni non sia realizzabile, è possibile scegliere di installare il compressore all'aperto, sotto un tetto. È necessario considerare alcune specifiche precauzioni, tra cui il rischio di congelamento in sacche di condensa, la protezione dalla pioggia e dalla neve delle aperture di ingresso dell'aria, degli ingressi di aspirazione e dei meccanismi di ventilazione, la necessità di una solida base piana (ad es. asfalto, lastra di cemento o un letto di ciottoli spianato), la potenziale esposizione a polvere, sostanze infiammabili o corrosive e le misure di sicurezza per impedire l'accesso non autorizzato.

L'impianto per aria compressa deve essere installato per facilitare l'instradamento del sistema di distribuzione in installazioni di grandi dimensioni con tubazioni lunghe. Installare l'impianto per aria compressa in prossimità di apparecchiature ausiliarie come pompe e ventole, o anche nelle immediate vicinanze della sala caldaie, semplifica le attività di assistenza e manutenzione.

L'edificio scelto deve essere dotato di un'apparecchiatura di sollevamento in grado di gestire i componenti più pesanti dell'installazione del compressore, generalmente il motore elettrico. In alternativa, l'accesso a un carrello elevatore a forche può essere sufficiente. Inoltre, dovrebbe esserci uno spazio sufficiente per l'installazione di un compressore aggiuntivo per un'eventuale espansione futura. Infine, l'altezza libera deve essere adeguata per consentire il sollevamento, in caso di necessità, di un motore elettrico o di componenti simili.

Mantenere distanze adeguate intorno al compressore è essenziale per un funzionamento regolare e una facile manutenzione. Lasciare sufficiente spazio assicura una buona circolazione dell'aria, previene il surriscaldamento e facilita l'accesso per ispezioni o riparazioni. Se vengono installati più compressori, bisogna assicurarsi che siano distanziati correttamente per evitare interferenze tra le emissioni di scarico delle singole unità.

Un adeguato condotto del compressore d'aria è fondamentale anche per scaricare in modo efficiente l'aria calda dalla stanza, migliorando le prestazioni dell'impianto. L'attenta progettazione del condotto del compressore garantisce che i condotti di scarico del compressore d'aria canalizzino il calore in modo efficace, evitando l'aumento della temperatura nella sala.

Per gestire la condensa proveniente dal compressore, dal refrigeratore finale, dal serbatoio per aria compressa, dagli essiccatori e da altri componenti, deve essere presente uno scarico a pavimento o disposizioni simili. Lo scarico a pavimento deve essere implementato in conformità alla normativa municipale.

È importante ricordare che il metodo di installazione può comunque influenzare in modo significativo le prestazioni e l'affidabilità del sistema di compressione. Queste tecniche di installazione dei compressori a vite possono essere una valida guida per:

1. Installazione di base: una corretta configurazione è essenziale per le prestazioni. Il sito di installazione deve essere privo di contaminanti, livellato e stabile, con un ancoraggio e un allineamento corretti per prevenire l'usura.
2. Pavimento rialzato: posizionare il compressore su un pavimento rialzato riduce le vibrazioni, migliora il funzionamento e prolunga la durata della macchina. 
3. Installazione su piattaforma: l'installazione del compressore su una piattaforma rialzata migliora la ventilazione e raffredda la macchina durante il funzionamento. Grazie all'altezza della piattaforma, il compressore è protetto anche da inondazioni.
4. Guide visive: i produttori possono anche fornire istruzioni dettagliate corredate di foto per un'installazione impeccabile.

Si noti che, quando vengono installati i gruppi compressore moderni, è necessario prendere in considerazione il sistema di distribuzione dell'aria compressa esistente o le future espansioni. 

Generalmente, per la configurazione dell'impianto del compressore è sufficiente un pavimento livellato con capacità di carico adeguata. Le funzioni antivibrazioni sono spesso integrate nell'impianto e, per le nuove installazioni, l'uso di una base per ciascun gruppo compressore facilita la pulizia del pavimento. 

Tuttavia, i compressori centrifughi e a pistone di grandi dimensioni potrebbero richiedere una fondazione in lastra di cemento ancorata alla roccia o a una base solida del terreno. L'impatto delle vibrazioni prodotte esternamente è stato ridotto al minimo per impianti di compressori avanzati e completi. Negli impianti dotati di compressori centrifughi, potrebbe essere necessario smorzare le vibrazioni della base della sala compressori.

L'aria di aspirazione del compressore deve essere pulita e priva di contaminanti solidi e gassosi. Le particelle di sporcizia che causano usura e i gas corrosivi possono essere particolarmente dannosi. L'ingresso dell'aria del compressore è solitamente situato in un'apertura nella cappottatura insonorizzata, ma può essere posizionato anche a distanza, in un'area in cui l'aria sia il più pulita possibile. La contaminazione da gas proveniente dai fumi di scarico del veicolo può essere letale se miscelata con aria destinata all'inalazione. Utilizzare un prefiltro (ciclone, pannello o filtro a banda rotante) su installazioni in cui l'aria circostante presenta un'elevata concentrazione di polvere. In questi casi, la caduta di pressione causata dal prefiltro deve essere tenuta in considerazione durante la progettazione.

È anche vantaggioso che l'aria di aspirazione sia fredda. Pertanto, potrebbe essere opportuno convogliare quest'aria attraverso un tubo separato proveniente dall'esterno dell'edificio verso il compressore. È importante utilizzare tubazioni resistenti alla corrosione, dotate di rete sopra l'ingresso e progettate in modo tale da evitare l'aspirazione di neve o pioggia nel compressore. Inoltre, è fondamentale utilizzare tubi di diametro sufficientemente grande per minimizzare il più possibile la caduta di pressione.

Il design dei tubi di aspirazione sui compressori a pistone è particolarmente critico. La risonanza delle tubazioni dovuta alle onde acustiche stazionarie, causate dalla frequenza pulsante ciclica del compressore, può danneggiare sia le tubazioni che il compressore, provocare vibrazioni e influire sull'ambiente circostante con rumori irritanti a bassa frequenza.

I compressori producono ed emettono calore durante il funzionamento. La dispersione del calore fa aumentare la temperatura della sala compressori oltre il livello ottimale e, per questo motivo, è importante pianificare attentamente la progettazione della sala e implementare strategie di ventilazione appropriate.

Una corretta ventilazione della sala compressori è essenziale per la dissipazione del calore. La quantità di aria di ventilazione necessaria dipende dalle dimensioni del compressore e dal tipo di raffreddamento, ad aria o ad acqua. I compressori raffreddati ad aria rilasciano circa il 100% dell'energia consumata dal motore elettrico sotto forma di calore nell'aria di ventilazione, mentre i compressori raffreddati ad acqua ne rilasciano circa il 10%.

Per quanto riguarda l'aria di ventilazione, questa dovrebbe essere prelevata direttamente dall'esterno, preferibilmente senza l'uso di condotti lunghi. Inoltre, l'ingresso dell'aria deve essere posizionato il più in basso possibile, ma sufficientemente in alto per evitare il rischio che la neve lo copra durante l'inverno. È fondamentale adottare le opportune precauzioni per evitare che polvere, sostanze esplosive e corrosive penetrino nella sala compressori. 

Le ventole per ventilazione devono essere posizionate in alto su una delle pareti di fondo della sala compressori, con l'ingresso dell'aria sulla parete opposta. Bisogna assicurarsi che la velocità dell'aria in corrispondenza dell'apertura di ingresso della ventilazione non superi i 4 m/s. In questo caso, le ventole più appropriate sono quelle a controllo termostatico. Queste ventole devono essere dimensionate in modo da gestire la caduta di pressione all'interno dei condotti, in corrispondenza delle feritoie di ventilazione presenti sulla parete esterna e così via. 

La quantità di aria di ventilazione deve essere sufficiente per limitare l'aumento della temperatura nella stanza a 7-10 °C. Qualora risulti problematico garantire una ventilazione sufficiente all'interno della sala, occorre prendere in esame la possibilità di utilizzare compressori raffreddati ad acqua.

Seguendo queste linee guida e tenendo conto dei requisiti specifici dell'installazione del compressore, è possibile garantire il posizionamento e le condizioni di lavoro ottimali per il proprio impianto per aria compressa e ottimizzare ulteriormente l'efficienza di funzionamento.