Anemometri (filo caldo, elica, Pitot)

Gli anemometri sono strumenti dedicati alla misura della velocità dell’aria e dei gas, fondamentali per applicazioni HVAC, ventilazione, sicurezza, controllo di processo, qualità dell’aria, meteorologia. Esistono diverse tecnologie principali, ciascuna ottimizzata per range e condizioni operative specifiche: anemometri a filo caldo (hot wire), anemometri a elica (vane), anemometri a tubo di Pitot, anemometri ad ultrasuoni e ad effetto vortex. La scelta dipende dal range di velocità, dalla precisione richiesta, dalla geometria del condotto, dalla temperatura del gas, dalla presenza di particolato.

Anemometri a filo caldo

Gli anemometri a filo caldo utilizzano un filo metallico sottile (in genere platino o tungsteno) riscaldato a temperatura controllata; il flusso d’aria raffredda il filo per convezione, riducendo la sua resistenza elettrica. L’elettronica mantiene costante la temperatura del filo (o costante la corrente) e misura la potenza necessaria, da cui ricava la velocità del flusso secondo equazioni di King o equazioni dedicate. Sono particolarmente accurati per basse velocità (0,01-2 m/s), ideali per misure di clima ambientale e di portata di bocchette di ventilazione. La risposta dinamica è eccellente (centesimi di secondo), ma il filo è fragile e si deteriora in presenza di particolato.

Anemometri a elica

Gli anemometri a elica (vane) utilizzano un’elica leggera (tipicamente Ø 60-100 mm) montata su un cuscinetto a basso attrito; il flusso d’aria fa ruotare l’elica a velocità proporzionale alla velocità del flusso. Un sensore ottico o magnetico conta i giri al secondo e l’elettronica calcola la velocità lineare. Sono robusti e adatti a velocità medio-alte (1-30 m/s standard, fino a 80 m/s con eliche speciali). Sono utilizzati per misure su bocchette di ventilazione, condotti aeraulici, cabine di verniciatura, manutenzione di impianti HVAC. Le eliche di varie dimensioni si applicano in funzione della velocità tipica dell’applicazione.

Sonde Pitot

Le sonde Pitot misurano la differenza tra la pressione totale (di stagnazione) del flusso e la pressione statica; dalla formula di Bernoulli si ricava la velocità: v = √(2·ΔP/ρ), dove ρ è la densità dell’aria. La sonda Pitot tipica è un tubo metallico (acciaio inox) con due prese: una assiale per la pressione totale, una laterale per la pressione statica. È collegata a un manometro differenziale di bassa pressione (range tipico 0-1000 Pa o 0-2500 Pa). Le sonde Pitot sono utilizzate per misure di velocità in condotti aeraulici di grande sezione, in test di ventilatori e compressori, in ambito aeronautico.

Applicazioni HVAC

Le applicazioni HVAC sono diverse: bilanciamento di impianti aeraulici (verifica della portata di mandata e di ripresa su tutte le bocchette di un edificio); collaudo di unità di trattamento aria; verifica di cappe aspiranti in cucine professionali (con velocità minima di cattura prescritta per sicurezza alimentare e ambientale); controllo di cabine di verniciatura (velocità verticale di aspirazione per evitare disperse di solventi); commissioning di sale bianche (velocità di aria sotto i filtri HEPA, conformità a ISO 14644); ispezioni di efficienza energetica di impianti aeraulici; manutenzione di sistemi di ventilazione industriali.

Caratteristiche e funzioni

Gli anemometri moderni integrano: misura simultanea di velocità, portata (con inserimento dimensioni del condotto), temperatura, umidità, pressione; funzioni di media temporale e statistica; soglie di allarme; memoria di centinaia di misure; output dati USB/Bluetooth; software PC per archivio e generazione di report di bilanciamento; sonde intercambiabili (filo caldo, elica, sonde miniaturizzate per spazi piccoli, Pitot); calcolo di portata media su grilles per misure su bocchette larghe.

Norme di riferimento

Le norme principali sono: ISO 5167 (per la misura di portata con tubo di Pitot e altri restrictors); ISO 7726 (per ergonomia e clima ambientale interno); EN 12599 (test e commissioning di impianti di ventilazione di edifici); ASHRAE 111 (USA, commissioning HVAC). La taratura degli anemometri si esegue in gallerie del vento di riferimento (wind tunnels) con tracciabilità ISO 17025. La frequenza di taratura tipica è annuale.