Nella progettazione di un nuovo ventilatore, il costruttore Ziehl-Abegg attinge nuovamente alle conoscenze acquisite dalla natura. Per la generazione più recente di ventilatori radiali ci si è infatti ispirati alla megattera. Il risultato è un risparmio energetico che arriva fino al dieci percento. “I nostri ingegneri hanno ancora una volta efficacemente sottolineato la nostra posizione di punta nella bionica e di leader tecnologico nella ventilazione” riassume con molta soddisfazione il Presidente del Consiglio direttivo Peter Fenkl.
Ziehl-Abegg raggiunge per i ventilatori radiali un rendimento di punta di oltre il 70 percento. Occorre sfruttare qualsiasi strategia per raggiungere questi risultati. A seconda della portata cambia l’angolo con cui il flusso d’aria colpisce le pale del ventilatore. La balena nel mare affronta quotidianamente sfide simili: in seguito al movimento delle pinne la loro angolazione cambia costantemente. Se le pinne pettorali avessero un’inclinazione eccessiva rispetto alla corrente marina contraria, si verrebbero a creare turbolenze. “Le perdite di carico e il rumore sono caratteristiche dell’eccessiva turbolenza” afferma Dr. Walter Angelis, Direttore tecnico presso Ziehl-Abegg. Nel corso di millenni le pinne della megattera si sono evolute: i bordi anteriori presentano delle protuberanze delle dimensioni di palle da golf. Ciò consente a questo animale, che pesa da 25 a 30 tonnellate, di spostarsi in mare in modo molto rapido ed agile grazie alle sue lunghe pinne pettorali. “Ci siamo ispirati a questo principio nel realizzare sul bordo anteriore della pala del ventilatore un profilo ondulato” dichiara Angelis.
Anche la pinna caudale della balena è stata analizzata con molta attenzione dagli esperti di fluidodinamica. Il contorno a V della sezione posteriore della pala ritarda possibili stalli, consentendo l’impiego del ventilatore in un range di pressioni molto diverse. Nel complesso l’evoluzione ha permesso alla megattera di ottimizzare la propria efficienza fluidodinamica in modo tale da guadagnarsi la reputazione di ottima nuotatrice, essendo particolarmente agile nonostante le enormi dimensioni. Un requisito davvero indispensabile in considerazione delle sue lunghe migrazioni attraverso gli oceani senza cibarsi. Di queste scoperte bioniche beneficia ora la più recente generazione di ventilatori radiali Ziehl-Abegg con dimensioni costruttive a partire da 710 mm. Il nome del prodotto “ZAbluefin” prende spunto dal termine inglese ‘fin’, cioè pinna. “Inoltre abbiamo dotato la pala del ventilatore di uno svergolamento” aggiunge Angelis. Ciò fa sì che sull’intera superficie della pala si venga a creare un angolo di attacco ottimale. Non sono solo i bordi posteriori dentellati a rendere la girante più silenziosa, anche l’andamento ondulato della superficie della pala determina una riduzione sonora.
Per circa due anni gli esperti di Ziehl-Abegg hanno dedicato i propri sforzi alla nuova girante radiale da impiegare nelle unità di trattamento aria e nella ventilazione industriale. Il profilo bionico si è rivelato molto efficace per migliorare l’efficienza e la silenziosità. A differenza delle pale cave attualmente molto presenti sul mercato, la pala profilata bionica non presenta interstizi in cui potrebbero penetrare sporco o condensa, fattori che, oltre a fenomeni di corrosione, provocherebbero anche squilibri. Per realizzare il profilo bionico e dare all’acciaio la sua forma ondulata si ricorre pertanto ad una pressa da 600 tonnellate – “in questo modo ne miglioriamo la resistenza, ottimizzandone il peso“, sottolinea Angelis. Il peso minore a sua volta salvaguarda i cuscinetti del motore.
La nuova girante radiale attinge da due approcci alla bionica completamente diversi: l’aerodinamica (ornitologia) e l’idrodinamica (biologia marina). I bordi posteriori delle pale dei ventilatori sono infatti ispirati alle ali di una civetta. “La civetta come rapace più silenzioso ha già più volte fatto da modello per diversi nostri progetti di design” spiega Fenkl. I bordi posteriori dentellati delle pale dei ventilatori sono infatti ormai diventati una caratteristica distintiva di Ziehl-Abegg. Nel nuovo ventilatore questo profilo dentellato è stato però leggermente adattato e presenta un andamento più morbido.
Non solo nel design, ma anche nella fabbricazione sono state percorse strade nuove. “Quando ne abbiamo avuto bisogno ci siamo rivolti agli esperti nella lavorazione di metalli presso le università tedesche più rinomate” conclude il Direttore tecnico. Congiuntamente a questi esperti esterni sono stati progettati gli utensili con cui a partire dall’autunno 2016 le nuove giranti potranno essere prodotte interamente presso Ziehl-Abegg.
