Siete tranquillamente seduti nel vostro ufficio e con la mente già siete in spiaggia a godervi il meritato riposo dopo gli intensi ultimi mesi passati a gestire tutti i lavori per il vostro nuovo punto vendita, quando il rilassante silenzio è interrotto dalla melodia di Shosholoza, suoneria del vostro smartphone.
E' il responsabile del punto vendita che lamenta, a soli 15 gg dall'apertura, delle gocce d'acqua che vengono giù dal soffitto.
Seguono decine di chiamate, sopralluoghi, riunioni, liti etc. per poi scoprire che, se invece di ingaggiare l'ingegnere più economico o, peggio ancora, affidarvi direttamente all'impresa costruttrice anche per la progettazione, aveste affidato l'incarico ad un professionista serio riconoscendogli il meritato compenso, a quest'ora sareste già in vacanza da 2 settimane, oltre ad aver risparmiato qualche centinaio di euro.
Già perché quelle goccioline d'acqua altro non erano che condensa dell'UTA accumulata nella bacinella e trascinata in ambiente dall'aria trattata. E tutto questo per colpa di un maledetto sifone mal installato. Ebbene si, un banale accessorio dal costo di qualche decina di euro può causare notevoli danni, materiali e non.
Forse uno dei particolari più trascurati nei progetti impiantistici, il sifone da prevedere sullo scarico condensa delle UTA deve avere determinate caratteristiche per svolgere correttamente il suo lavoro.
Molto spesso infatti è difficile reperire le informazioni necessarie per una corretta installazione del sifone sui progetti costruttivi consegnati in cantiere. Il più delle volte viene lasciato l'onere all'installatore, il quale se si prende la briga di leggere il libretto tecnico a corredo della macchina farà un buon lavoro, altrimenti realizza un opera improvvisata e inadatta.
Visto che le conseguenze di una errata installazione di un sifone possono ripercuotersi sulla salubrità dell'aria ambiente e di conseguenza sulla salute degli occupanti, io sono dell'idea che debba essere responsabilità del progettista, attraverso le conoscenze tecniche che ha, o dovrebbe avere, definirne le caratteristiche tecniche in modo preciso ed univoco.
Fondamentalmente il sifone ha il compito di consentire il corretto deflusso della condensa impedendo al contempo fuoriuscite di aria trattata o ingressi di aria esterna. Questo scopo lo si raggiunge proprio tramite la condensa stessa, che accumulata in maniera opportuna genera il tappo idraulico tipico del sifone che permette il deflusso dell'acqua per il principio dei vasi comunicanti e impedisce all'aria di transitare.
Nella maggior parte dei casi lo scarico posto sul fondo della bacinella raccogli condensa in una UTA si trova a monte del ventilatore, percui in una zona della macchina in depressione. Questo è il punto che molti progettisti trascurano. Spesso infatti si consiglia una altezza del battente d'acqua del sifone leggermente superiore alla prevalenza totale (in mm di colonna d'acqua) del ventilatore, dimenticandosi appunto che quest'ultimo, appena parte, genera un risucchio (passatemi il termine) che aspira l'acqua dal sifone riversandola nella bacinella e impedendo lo scarico della condensa che andrà a formarsi. Una situazione leggermente diversa ma analoga si verifica nel caso il sifone sia del tutto omesso. Entrambi i casi generano un allagamento prima della bacinella e poi dell'UTA e a seguire un effetto di nebulizzazione e trascinamento della condensa per mezzo dell'aria spinta dal ventilatore. Queste goccioline in sospensione finiscono dritte in ambiente accompagnando eventuali batteri che proliferano nell'acqua stagnante.
Vediamo quindi come deve essere progettato un sifone.
Un sifone che lavora in depressione deve essere realizzato come in figura 1
Dove H equivale alla prevalenza totale del ventilatore in mm c.a. aumentata di 25 mm.
Quest'ultimo incremento è un buon compromesso per far fronte a qualche imprevisto sbalzo della prevalenza mantenendo però al minimo la profondità complessiva del sifone "L" che è data da 1,5 H + diam. del tubo.
Nella figura 2 vediamo invece la situazione all'interno del sifone, con il ventilatore ancora spento, una volta effettuato il riempimento iniziale (operazione fondamentale e da eseguire ad ogni riavvio dopo un lungo fermo macchina).
In figura 3 vediamo invece l'evolversi della situazione non appena il ventilatore è azionato. La depressione che quest'ultimo crea nell'UTA modifica l'equilibrio precedente.
Quando inizierà a formarsi della condensa sulla batteria e quest'ultima scenderà per gravità nella bacinella e quindi nel sifone otterremo quanto rappresentato in figura 4, e quando la macchina si fermerà torneremo alla situazione in figura 2 e così via.
Un sifone che lavora in pressione invece deve essere realizzato come in figura 5
Dove H equivale alla prevalenza totale del ventilatore in mm c.a. aumentata di 15 mm.
Quest'ultimo incremento è un buon compromesso per far fronte a qualche imprevisto sbalzo della prevalenza mantenendo però al minimo la profondità complessiva del sifone "L" che è data da H + 15 mm + diam. del tubo.
Nella figura 6 vediamo invece la situazione all'interno del sifone, con il ventilatore ancora spento, una volta effettuato il riempimento iniziale (operazione fondamentale e da eseguire ad ogni riavvio dopo un lungo fermo macchina).
In figura 7 vediamo invece l'evolversi della situazione non appena il ventilatore è azionato. La pressione che quest'ultimo crea nell'UTA modifica l'equilibrio precedente scaricando parte dell'acqua del primo riempimento.
Quando inizierà a formarsi della condensa sulla batteria e quest'ultima scenderà per gravità nella bacinella e quindi nel sifone otterremo quanto rappresentato in figura 8, e quando la macchina si fermerà sempre per il principio dei vasi comunicanti passeremo alla situazione in figura 9. Molto probabilmente la condensa continuerà a defluire dall'UTA ancora per qualche secondo dopo l'arresto del ventilatore, riportandoci alla situazione di figura 6.
Note finali
E' il responsabile del punto vendita che lamenta, a soli 15 gg dall'apertura, delle gocce d'acqua che vengono giù dal soffitto.
Seguono decine di chiamate, sopralluoghi, riunioni, liti etc. per poi scoprire che, se invece di ingaggiare l'ingegnere più economico o, peggio ancora, affidarvi direttamente all'impresa costruttrice anche per la progettazione, aveste affidato l'incarico ad un professionista serio riconoscendogli il meritato compenso, a quest'ora sareste già in vacanza da 2 settimane, oltre ad aver risparmiato qualche centinaio di euro.
Già perché quelle goccioline d'acqua altro non erano che condensa dell'UTA accumulata nella bacinella e trascinata in ambiente dall'aria trattata. E tutto questo per colpa di un maledetto sifone mal installato. Ebbene si, un banale accessorio dal costo di qualche decina di euro può causare notevoli danni, materiali e non.
Forse uno dei particolari più trascurati nei progetti impiantistici, il sifone da prevedere sullo scarico condensa delle UTA deve avere determinate caratteristiche per svolgere correttamente il suo lavoro.
Molto spesso infatti è difficile reperire le informazioni necessarie per una corretta installazione del sifone sui progetti costruttivi consegnati in cantiere. Il più delle volte viene lasciato l'onere all'installatore, il quale se si prende la briga di leggere il libretto tecnico a corredo della macchina farà un buon lavoro, altrimenti realizza un opera improvvisata e inadatta.
Visto che le conseguenze di una errata installazione di un sifone possono ripercuotersi sulla salubrità dell'aria ambiente e di conseguenza sulla salute degli occupanti, io sono dell'idea che debba essere responsabilità del progettista, attraverso le conoscenze tecniche che ha, o dovrebbe avere, definirne le caratteristiche tecniche in modo preciso ed univoco.
Fondamentalmente il sifone ha il compito di consentire il corretto deflusso della condensa impedendo al contempo fuoriuscite di aria trattata o ingressi di aria esterna. Questo scopo lo si raggiunge proprio tramite la condensa stessa, che accumulata in maniera opportuna genera il tappo idraulico tipico del sifone che permette il deflusso dell'acqua per il principio dei vasi comunicanti e impedisce all'aria di transitare.
Nella maggior parte dei casi lo scarico posto sul fondo della bacinella raccogli condensa in una UTA si trova a monte del ventilatore, percui in una zona della macchina in depressione. Questo è il punto che molti progettisti trascurano. Spesso infatti si consiglia una altezza del battente d'acqua del sifone leggermente superiore alla prevalenza totale (in mm di colonna d'acqua) del ventilatore, dimenticandosi appunto che quest'ultimo, appena parte, genera un risucchio (passatemi il termine) che aspira l'acqua dal sifone riversandola nella bacinella e impedendo lo scarico della condensa che andrà a formarsi. Una situazione leggermente diversa ma analoga si verifica nel caso il sifone sia del tutto omesso. Entrambi i casi generano un allagamento prima della bacinella e poi dell'UTA e a seguire un effetto di nebulizzazione e trascinamento della condensa per mezzo dell'aria spinta dal ventilatore. Queste goccioline in sospensione finiscono dritte in ambiente accompagnando eventuali batteri che proliferano nell'acqua stagnante.
Vediamo quindi come deve essere progettato un sifone.
Un sifone che lavora in depressione deve essere realizzato come in figura 1
Dove H equivale alla prevalenza totale del ventilatore in mm c.a. aumentata di 25 mm.
Quest'ultimo incremento è un buon compromesso per far fronte a qualche imprevisto sbalzo della prevalenza mantenendo però al minimo la profondità complessiva del sifone "L" che è data da 1,5 H + diam. del tubo.
Nella figura 2 vediamo invece la situazione all'interno del sifone, con il ventilatore ancora spento, una volta effettuato il riempimento iniziale (operazione fondamentale e da eseguire ad ogni riavvio dopo un lungo fermo macchina).
In figura 3 vediamo invece l'evolversi della situazione non appena il ventilatore è azionato. La depressione che quest'ultimo crea nell'UTA modifica l'equilibrio precedente.
Quando inizierà a formarsi della condensa sulla batteria e quest'ultima scenderà per gravità nella bacinella e quindi nel sifone otterremo quanto rappresentato in figura 4, e quando la macchina si fermerà torneremo alla situazione in figura 2 e così via.
Un sifone che lavora in pressione invece deve essere realizzato come in figura 5
Dove H equivale alla prevalenza totale del ventilatore in mm c.a. aumentata di 15 mm.
Quest'ultimo incremento è un buon compromesso per far fronte a qualche imprevisto sbalzo della prevalenza mantenendo però al minimo la profondità complessiva del sifone "L" che è data da H + 15 mm + diam. del tubo.
Nella figura 6 vediamo invece la situazione all'interno del sifone, con il ventilatore ancora spento, una volta effettuato il riempimento iniziale (operazione fondamentale e da eseguire ad ogni riavvio dopo un lungo fermo macchina).
In figura 7 vediamo invece l'evolversi della situazione non appena il ventilatore è azionato. La pressione che quest'ultimo crea nell'UTA modifica l'equilibrio precedente scaricando parte dell'acqua del primo riempimento.
Quando inizierà a formarsi della condensa sulla batteria e quest'ultima scenderà per gravità nella bacinella e quindi nel sifone otterremo quanto rappresentato in figura 8, e quando la macchina si fermerà sempre per il principio dei vasi comunicanti passeremo alla situazione in figura 9. Molto probabilmente la condensa continuerà a defluire dall'UTA ancora per qualche secondo dopo l'arresto del ventilatore, riportandoci alla situazione di figura 6.
Note finali
- Nel calcolo dell' "H" ho indicato di considerare la prevalenza totale del ventilatore. In realtà sarebbe sufficiente considerare la prevalenza effettiva presente nel punto in cui è previsto lo scarico, ma quest'ultimo è un dato che raramente i costruttori forniscono. Per cui se non si hanno grossi problemi di altezza, e comunque parliamo di millimetri, consiglio di rimanere sulla prevalenza totale.
- Nel redigere il progetto non dimenticarsi di prevedere un basamento sotto l'UTA di un'altezza sufficiente a permettere l'installazione del sifone correttamente dimensionato. E tanto meno va dimenticata la predisposizione di un punto di scarico nelle vicinanze a cui collegarsi.
- Particolare attenzione andrà riservata ai sifoni che lavorano in depressione perché sono quelli che creano seri problemi. Un sifone in pressione mal installato infatti genera solo una fuoriuscita di aria trattata.
English version (this translation may contain mistakes, my English isn't perfect, please appreciate the effort!)
You are sitting quietly in your office, your mind already at the beach enjoying a well-deserved rest after the intense past few months spent to manage all jobs for your new sale-point, when the relaxing silence is broken by a Shosholoza melody: your smartphone ringtone.
It's the sale-point manager who complains , just 15 days after opening, about drops of water coming down from the ceiling.
After a dozens of calls , inspections, meetings , arguments etc... you discover that, instead of hiring the cheapest engineer or , even worse, relying directly on the builders, you should have entrusted the job to a serious professional and given him the right payment; at this time you would have already been on holiday for 2 weeks, besides saving hundreds of euros.
Yes, because those droplets of water are nothing more than the AHU condensate accumulated in the pan and dragged by the treated air in the rooms. And all this because of a damned badly installed U-trap. Yes, a trivial accessory that costs a few tens of euro can cause considerable damage, material or not.
Perhaps one of the most overlooked items in plants design, the U-trap on the AHU condensate drain must have fixed characteristics to correctly carry out its job.
Very often, in fact, it is difficult to find on the detailed designs delivered to the yard the information needed for U-trap proper installation. Most of the time the responsibility is left to the installer, who will do a good job if he reads the technical manual supplied with the machine; otherwise he will do an improvised and ill-fitting work.
Given that the consequences of the U-trap improper installation can affect the ambient air healthiness and thus the occupants' health, I believe that it should be the designer's responsibility, through those technical skills that he has or should have, to define the technical specifications in an accurate and univocal way.
Fundamentally, the U-trap's purpose is to allow the correct drain of the condensate avoiding treated air leakages or fresh air infiltration. This purpose is reached precisely through the condensate itself, which, if accumulated in an appropriate manner, generates the typical siphon hydraulic cap, which allows the flow of water thanks to the principle of communicating vessels, and prevents air passing.
In most cases, the drain on the bottom of the pan in an AHU is located upstream of the fan, so it is in a depression area of the machine. This is the point that many designers overlook. Often it is recommended to plan for a U-trap water head height slightly higher than the total fan head (in inch of water column), forgetting that the fan, when it starts, generates a suction that sucks the water from the U-trap pouring it into the pan and preventing the drainage of the condensate that will be created. A similar but slightly different situation occurs in the case the U-trap is entirely omitted . Both cases generate an overflowing, first of the pan and then of the AHU and to follow an effect of nebulization and dragging of condensate through the air pushed by the fan. These droplets in suspension end up in the rooms together with potential bacteria that proliferate in stagnant water.
So let's see how a U-trap should be designed.
A U-trap which works in a draw-thru unit must be assembled as shown in figure 1
Endnotes
It's the sale-point manager who complains , just 15 days after opening, about drops of water coming down from the ceiling.
After a dozens of calls , inspections, meetings , arguments etc... you discover that, instead of hiring the cheapest engineer or , even worse, relying directly on the builders, you should have entrusted the job to a serious professional and given him the right payment; at this time you would have already been on holiday for 2 weeks, besides saving hundreds of euros.
Yes, because those droplets of water are nothing more than the AHU condensate accumulated in the pan and dragged by the treated air in the rooms. And all this because of a damned badly installed U-trap. Yes, a trivial accessory that costs a few tens of euro can cause considerable damage, material or not.
Perhaps one of the most overlooked items in plants design, the U-trap on the AHU condensate drain must have fixed characteristics to correctly carry out its job.
Very often, in fact, it is difficult to find on the detailed designs delivered to the yard the information needed for U-trap proper installation. Most of the time the responsibility is left to the installer, who will do a good job if he reads the technical manual supplied with the machine; otherwise he will do an improvised and ill-fitting work.
Given that the consequences of the U-trap improper installation can affect the ambient air healthiness and thus the occupants' health, I believe that it should be the designer's responsibility, through those technical skills that he has or should have, to define the technical specifications in an accurate and univocal way.
Fundamentally, the U-trap's purpose is to allow the correct drain of the condensate avoiding treated air leakages or fresh air infiltration. This purpose is reached precisely through the condensate itself, which, if accumulated in an appropriate manner, generates the typical siphon hydraulic cap, which allows the flow of water thanks to the principle of communicating vessels, and prevents air passing.
In most cases, the drain on the bottom of the pan in an AHU is located upstream of the fan, so it is in a depression area of the machine. This is the point that many designers overlook. Often it is recommended to plan for a U-trap water head height slightly higher than the total fan head (in inch of water column), forgetting that the fan, when it starts, generates a suction that sucks the water from the U-trap pouring it into the pan and preventing the drainage of the condensate that will be created. A similar but slightly different situation occurs in the case the U-trap is entirely omitted . Both cases generate an overflowing, first of the pan and then of the AHU and to follow an effect of nebulization and dragging of condensate through the air pushed by the fan. These droplets in suspension end up in the rooms together with potential bacteria that proliferate in stagnant water.
So let's see how a U-trap should be designed.
A U-trap which works in a draw-thru unit must be assembled as shown in figure 1
Where H is equal to the total fan head in inch of water column increased of 1 inch. This latter increase is a good compromise to cope with some unexpected head overhang, while at the same time keeping to a minimum the total U-trap depth L that is calculated by 1,5 H + pipe diameter.
In figure 2 we see the situation inside the U-trap, with the fan still off, once the initial filling has been made (an essential operation that must be done at each restart after a long downtime).
In figure 3 we see the evolution of the situation as soon as the fan starts. The depression that the latter creates in the AHU changes the previous balance.
When the condense begins to form on the coil and falls by gravity first into the pan and then into the U-trap, we will get what is shown in Figure 4, and when the machine stops we go back to the situation in Figure 2, and so on.
A U-trap which works in a blow-thru unit instead, must be assembled as shown in figure 5
Where H is equal to the total fan head in inch of water column increased by 1/2 inch (about 15 mm). This latter increase is a good compromise to cope with some unexpected head overhang, while keeping to a minimum the total U-trap depth L that is calculated by H + 1/2" + pipe diameter.
In figure 6 we see the situation inside the U-trap, with fan still off, once the initial filling has been made (an essential operation that must be done at each restart after a long downtime).
In figure 7 we see the evolution of the situation as soon as the fan starts. The pressure that the latter creates in the AHU changes the previous balance discharging some of the water of first filling.
When the condense begins to form on the coil and falls by gravity first into the pan and then into the U-trap, we will get what is shown in Figure 8, and when the machine stops, always because of the communicating vessels principle, we will go to the situation in Figure 9. Most likely the condensate will continue to flow for a few seconds after the fan stops, bringing us back to the situation in figure 6.
- In calculating '"H" I suggested that the total head of the fan be considered. In reality, it would be sufficient to consider the effective head present at the point where the discharge is provided, but the latter is an information that the manufacturers provide rarely. Whereby, if you do not have big problems of height, and in any case we are talking about millimeters, I advice to use total head.
- In drawing up the design do not forget to include a basement under the AHU of a sufficient height to allow installation of a properly sized U-trap. Least of all should we forget the provision of a drain nearby to connect to.
- Particular attention should be paid to U-traps working in depression because they are the ones that create serious problems. A wrongly installed U-trap under pressure it only generates an outflow of treated air.
