Nelle strutture con forno centrale o condizionatore d’aria, una rete di condotti di adduzione trasporta aria calda o fredda in tutto l’edificio. Una seconda serie di condotti di ritorno cattura l’aria di scarico e la restituisce al locale meccanico per la ventilazione. Il dimensionamento delle condutture può avere un impatto significativo sull’efficacia del sistema di riscaldamento e raffreddamento di una casa. I condotti di dimensioni adeguate assicurano che l’aria raggiunga ogni stanza in modo sufficiente per massimizzare il comfort per gli occupanti. Il dimensionamento delle condutture influisce anche sui livelli di rumore, sull’efficienza energetica e sui costi operativi.
Gli ingegneri meccanici devono valutare una serie di fattori diversi quando determinano il dimensionamento delle condutture per una struttura. Innanzitutto, considerano le dimensioni dell’edificio e la zona climatica in cui si trova. Quindi misurano quanta aria entra o esce dalla casa in modo naturale attraverso le fessure o le aperture nell’edificio. Combinando questi due fattori, l’ingegnere determina la dimensione del forno o del condizionatore d’aria necessari per mantenere la casa confortevole.
In base alle dimensioni dell’unità centrale, l’ingegnere può determinare la pressione dell’aria iniziale all’interno della rete di condotti. Quindi calcola la distanza che l’aria deve percorrere da e verso ogni stanza, nonché la quantità di volume d’aria necessaria in ciascuna area. Gli ingegneri devono anche considerare quanta pressione dell’aria viene persa mentre l’aria viaggia attraverso i condotti stessi, a causa della distanza dal ventilatore o per semplici perdite nel condotto.
Armati di queste informazioni, i progettisti possono scegliere uno dei due sistemi di base per determinare il corretto dimensionamento del condotto. Le persone in gran parte del mondo si affidano ai sistemi creati dall’American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) per dimensionare le condutture. Il sistema ASHRAE più utilizzato si basa sul raggiungimento della parità di attrito all’interno della rete di condotti. Ciò significa dimensionare i condotti per equalizzare la pressione persa durante l’alimentazione e il ritorno dell’aria, creando un sistema equilibrato di riscaldamento, raffreddamento e ventilazione.
La seconda tecnica ASHRAE utilizzata per il dimensionamento delle condutture prevede la misurazione del recupero statico. Questo sistema è più complesso, ma si traduce anche in una migliore efficienza energetica se utilizzato correttamente. Per dimensionare i condotti con recupero dell’elettricità statica, gli ingegneri utilizzano condotti che creano la stessa pressione statica a ogni uscita di mandata e di ritorno in casa. Ciò include tutte le prese d’aria di scarico e le griglie di alimentazione e si basa su una serie di grafici sviluppati da ASHRAE che vengono utilizzati insieme ai dati presi dalla casa.
Se il dimensionamento dei condotti viene eseguito in modo errato, i proprietari di abitazione possono apportare semplici modifiche ai condotti per migliorare l’efficienza e il comfort. Una serranda dell’aria installata all’interno di un condotto consente agli utenti di regolare il flusso d’aria o di ridurre la pressione dell’aria in un’area per portare più aria in altre parti della casa. Se l’aria si muove troppo lentamente attraverso un condotto, è possibile installare un ventilatore o un ventilatore per condotto all’interno del condotto stesso. I ventilatori per condotti integrano il forno principale o il ventilatore dell’aria condizionata e aiutano ad aumentare il flusso d’aria verso le parti distanti della casa.