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Sistemi di diffusione dell’aria: apparecchiature per diffusione a dislocamento

20 Dic 2025

La diffusione per dislocamento si ottiene immettendo aria a bassa velocità a livello del pavimento. Quest’aria di mandata deve avere una temperatura inferiore a quella dell’ambiente, in modo da poter spostare (“dislocare”) l’aria più calda verso l’alto senza che avvenga una miscelazione significativa. Questo “lago” di aria fresca alimenta dal basso i moti convettivi ascendenti che si creano naturalmente attorno alle fonti di calore, come le persone e le apparecchiature elettroniche.

Questo moto verso l’alto prosegue fino a una certa quota, chiamata strato limite di separazione, oltre la quale l’aria si stabilizza. Si creano così due zone distinte: una zona inferiore a flusso stratificato, dove la temperatura aumenta gradualmente con l’altezza, e una zona superiore di miscelazione, dove la temperatura è più alta e pressoché costante. È importante notare che la concentrazione degli inquinanti generati all’interno del locale segue un andamento del tutto simile a quello della temperatura, accumulandosi maggiormente nella zona superiore.

Considerando che sia la temperatura che la concentrazione di inquinanti aumentano con l’altezza, ne consegue che la ripresa dell’aria deve essere collocata al di sopra dello strato limite di separazione per essere efficace.

Dal punto di vista progettuale, perché un sistema a dislocamento funzioni correttamente è necessario rispettare due condizioni fondamentali:

  • La velocità dell’aria in uscita dal diffusore deve essere di circa 0,25 m/s. Non deve superare 0,30 m/s per gli impianti civili e 0,4 – 0,5 m/s per quelli industriali, altrimenti si innescherebbe una turbolenza che comprometterebbe l’effetto di dislocamento.
  • La temperatura dell’aria di mandata deve sempre essere inferiore a quella ambiente. Generalmente, si progetta con un differenziale di 4 – 5°C per le applicazioni civili e di 6 – 7°C per quelle industriali (rispetto alla temperatura desiderata a 1,8 m di altezza).

La capacità dell’aria immessa di distribuirsi sul pavimento dipende dalla sua velocità e temperatura. È possibile utilizzare un differenziale di temperatura inferiore aumentando la velocità, anche se questo potrebbe limitare l’effetto di dislocamento alla sola area vicina al diffusore. In alcuni casi, si può ottenere un effetto localizzato anche con aria a temperatura neutra.

È fondamentale sottolineare che la ventilazione a dislocamento funziona esclusivamente per il raffrescamento. Non può essere usata per il riscaldamento, poiché l’aria calda immessa, essendo più leggera, salirebbe immediatamente verso il soffitto a pochi centimetri dal diffusore, senza trattare la zona occupata.

Diffusione aria a Dislocamento

In caso di esigenze specifiche di riscaldamento, si consiglia di affiancare alla diffusione per dislocamento un impianto radiante, in quanto non comporta un effetto di mescolamento dell’aria.

Le applicazioni tipiche dei diffusori a dislocamento

L’altezza dello strato limite (a cui fa riferimento la Figura 1) varia a seconda dell’attività svolta nel locale: si considera a circa 1,5 m dal pavimento in uffici con persone sedute, e sale a circa 1,8 m in ambienti commerciali o industriali dove le persone sono per lo più in piedi. Per questo motivo, la diffusione a dislocamento è particolarmente vantaggiosa in locali con soffitti alti, dato che permette di climatizzare unicamente la zona occupata (fino a 1,5-1,8 m), senza la necessità di trattare l’intero volume del locale.

Per quanto riguarda le temperature di esercizio, negli ambienti civili l’aria viene immessa a circa 21°C. In contesti con carichi termici maggiori dovuti ad attività più intense (come centri commerciali o aree ricreative), la temperatura di mandata può essere abbassata fino a 18°C. Un ulteriore vantaggio si ha nelle stagioni intermedie, durante le quali, se le condizioni esterne sono favorevoli, questi sistemi possono operare in free cooling, utilizzando esclusivamente aria esterna per il raffrescamento.

Diffusori a dislocamento in ambiente a uso ufficio o in ambiente ospedaliero

I dislocatori

Il tipico diffusore a dislocamento si presenta con uno sviluppo verticale di forma cilindrica, semicilindrica, angolare o rettangolare. A seconda della sua tipologia, può essere installato a pavimento, sia al centro di un locale, sia addossato a una parete o in un angolo. L’alimentazione al diffusore avviene tramite un condotto circolare verticale, che può collegarsi dall’alto o dal basso.

I diffusori a dislocamento sono progettati per avere un profilo di velocità dell’aria uniforme su tutta la superficie di mandata. Questa è composta da una lamiera esterna forata e da un equalizzatore interno, posto immediatamente dietro di essa. L’equalizzatore può essere un pannello a nido d’ape in lamiera zincata oppure una serie di coni in materiale filtrante a bassa efficienza, che evitano che la portata si concentri sul lato opposto a quello di ingresso. Una caratteristica comune dei dislocatori è la loro bassa perdita di carico.

Esempi di diffusori a dislocamento

Per dimensionare correttamente questa specifica categoria di diffusori, i costruttori forniscono appositi diagrammi. Tali diagrammi indicano l’estensione della zona di prossimità per un dato valore di differenza tra la temperatura dell’aria di mandata e quella media dell’ambiente.

Tipico diagramma di scelta di un diffusore a dislocamento

Nell’esempio considerato, la zona di prossimità (indicata come a0,2 e b0,2) è calcolata tenendo conto di un valore massimo per la velocità residua del getto vMAX = 0,2 m/s e di un differenziale di temperatura Δt = -3°C, parametri tipici per un’applicazione in ambito “civile”. Per valori di vMAX e/o di Δt differenti, ogni produttore fornisce appositi fattori di correzione.

In un locale raffrescato tramite un dislocatore, la temperatura dell’aria aumenta dal pavimento verso il soffitto; questo significa che il volume occupato rimane sempre la zona più fresca dell’ambiente. Ciò è diverso da quanto accade nei sistemi a miscelazione, dove, teoricamente, l’elevato effetto induttivo dei diffusori provoca una completa miscelazione dell’aria immessa con quella interna, con l’obiettivo di raggiungere (idealmente) la medesima temperatura in ogni punto.

Distribuzione della velocità e della temperatura

La Figura 6 illustra graficamente i risultati di una simulazione fluidodinamica che evidenzia il progressivo riscaldamento dell’aria immessa. Si osserva come l’aria fresca, introdotta a 22°C (colore azzurro), entri in contatto con le fonti di calore, aumentando progressivamente la sua temperatura fino a circa 30°C (colore rosso) in prossimità del soffitto. L’aria risale quindi il locale fino a raggiungere le bocchette di ripresa posizionate in alto.

Come mostra chiaramente la Figura 7, le uniche zone in cui si registra un movimento dell’aria (con velocità sempre inferiori o uguali a 0,3 m/s) sono la zona di prossimità del dislocatore, le aree vicine alle sorgenti di calore (persone, infissi) e la zona circostante le riprese a soffitto.

Diffusione a dislocamento

 

Officine Volta - Diffusione a dislocamento

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