Supporti Antivibranti per Chiller Industriali e Refrigeratori d’Acqua

I compressori ermetici, semiermetici, alternativi o a vite integrati nei chiller industriali generano sollecitazioni dinamiche costanti. Quando queste unità di refrigerazione vengono posizionate sulle coperture rigide di edifici commerciali o stabilimenti produttivi, le forze alterne d’inerzia si trasformano in vibrazioni strutturali e rumore trasmesso al telaio dell’immobile. L’adozione di specifici supporti antivibranti per chiller industriali rappresenta la soluzione ingegneristica per intercettare ed elidere tali forze all’origine, proteggendo la struttura dell’edificio e la componente meccanica dell’impianto.

Perché i chiller industriali generano vibrazioni e come funziona l’isolamento attivo in gomma-metallo

Le eccitazioni dinamiche presenti nei gruppi frigoriferi derivano principalmente dalla rotazione sbilanciata degli alberi motore, dai moti alternati dei pistoni e dalle fluttuazioni di pressione nei flussi di gas refrigerante. I ventilatori assiali o radiali preposti allo smaltimento del calore nel condensatore aggiungono un’ulteriore componente vibrazionale a frequenze secondarie.

Nel principio dell’isolamento attivo, l’elemento isolante viene interposto tra la sorgente vibrante (il chiller) e la struttura di supporto (la soletta o la carpenteria del tetto). I supporti sviluppati da DAB Antivibranti sfruttano l’accoppiamento gomma-metallo per combinare la deflessione elastica dell’elastomero con la rigidezza strutturale dell’acciaio. La gomma agisce assorbendo l’energia cinetica e dissipandola sotto forma di calore per isteresi interna, impedendo alle onde elastiche di propagarsi al solaio sottostante. Per un’analisi dettagliata sull’impatto dei sistemi di condizionamento, è possibile consultare la pagina Antivibranti per climatizzatori.

Parametri tecnici di dimensionamento: carico statico, carico dinamico e frequenza di risonanza nei gruppi frigoriferi

Per dimensionare correttamente i supporti antivibranti, occorre distinguere chiaramente le forze che agiscono sul sistema. Il carico statico è la massa stazionaria esercitata dalla gravità sul singolo punto di appoggio, determinata dal peso totale del chiller comprensivo di fluido termovettore, olio di lubrificazione e accessori. Il carico dinamico rappresenta invece la sovrapposizione di forze cicliche causate dal funzionamento dei compressori e dai picchi di spunto al momento dell’avviamento.

Il parametro critico di ogni calcolo vibroacustico è la frequenza propria del sistema isolato (frequenza di risonanza). L’isolamento è efficace quando la frequenza di eccitazione della macchina è sufficientemente superiore alla frequenza propria del supporto. Operare in prossimità del valore di risonanza amplificherebbe le vibrazioni anziché smorzarle, provocando danni strutturali, disallineamento degli organi rotanti e rumorosità accentuata.

Tipologie di supporti antivibranti DAB per chiller: dai modelli a campana SUCON ai supporti a flange per grandi carichi

La conformazione meccanica del macchinario orienta la scelta del componente idoneo. Nella gamma di prodotti realizzati con oltre 40 anni di esperienza produttiva, DAB Antivibranti vende configurazioni specifiche per le diverse esigenze di isolamento strutturale. I clienti e i progettisti possono individuare la gamma completa consultando la sezione dedicata ai Supporti antivibranti.

Gli antivibranti a campana SUCON rappresentano una scelta d’elezione per gli impianti industriali all’aperto: la copertura metallica superiore protegge l’elastomero interno dal contatto diretto con oli, grassi e dall’azione dei raggi ultravioletti, agendo contemporaneamente da arresto meccanico. Per macchinari con masse rilevanti e per isolare imponenti centrali termofrigorifere, si impiegano i supporti antivibranti a flange per grandi carichi, progettati per garantire elevata stabilità laterale ed elevate portate ponderali, unitamente ai modelli della linea SURMAC, agli antivibranti cilindrici (in gomma, acciaio inox o silicone), ai tappetini antivibranti fino alle barre antivibranti.

Gestione del baricentro asimmetrico del chiller: calcolo della distribuzione del carico sui punti di appoggio

Un errore diffuso nella predisposizione dei basamenti è considerare la massa del chiller uniformemente distribuita su tutti i punti di fissaggio. La presenza dei compressori disposti su un unico lato, lo scambiatore di calore a piastre o a fascio tubiero saturo d’acqua e l’accumulo inerziale spostano significativamente il baricentro reale rispetto al centro geometrico del basamento.

1. Rilevazione della massa totale del chiller in condizioni operative (peso a vuoto + fluido refrigerante + carica idrica).
2. Mappatura delle coordinate tridimensionali del baricentro fornite dal costruttore dell’unità HVAC.
3. Calcolo delle reazioni vincolari statiche su ciascun singolo punto di appoggio previsto sul telaio.
4. Selezione differenziata dei supporti antivibranti: utilizzo di modelli con diversa durezza Shore o diversa sezione elastica per i punti a carico differente, previa verifica per garantire una deflessione statica omogenea su tutto il perimetro.

Installazioni outdoor su coperture e terrazzi: resistenza agli agenti atmosferici e sistemi antistrappo

L’installazione di gruppi frigoriferi sui lastrici solari espone i supporti a sollecitazioni ambientali severe. La radiazione UV, le variazioni termiche stagionali, le precipitazioni e l’esposizione ad agenti chimici o salini possono degradare le mescole gommose se non specificamente formulate in gomma-metallo ad alta resistenza.

Oltre alla protezione chimica dell’elastomero, la sicurezza strutturale contro gli eventi atmosferici è prioritaria. Le raffiche di vento sulle pareti dei condensatori esercitano momenti ribaltanti e forze di taglio rilevanti sui sostegni. Per questa ragione è opportuno valutare elementi provvisti di dispositivo antistrappo integrato: un vincolo meccanico interno in acciaio che impedisce il distacco tra la parte superiore e la base del supporto in caso di sollecitazioni a trazione o spinta laterale improvvisa.

Protezione delle tubazioni del circuito refrigerante e riduzione del rumore strutturale

L’isolamento elastico del basamento del chiller risolve solo una parte della trasmissione vibrazionale. Se l’unità è disaccoppiata sul basamento ma rimane collegata in modo rigido alla rete di distribuzione idraulica o alle linee del gas refrigerante, le vibrazioni si trasferiscono direttamente alle tubazioni. Questo fenomeno provoca la trasmissione di rumore percussivo a distanza attraverso le pareti dell’edificio e aumenta il rischio di cricche per fatica sulle saldature dei tubi, con conseguente perdita di fluido refrigerante.

Disaccoppiare elasticamente la macchina senza prevedere giunti flessibili sulle linee idrauliche e frigorifere vanifica l’efficacia dei supporti e compromette l’integrità strutturale dell’impianto.

L’integrazione di giunti elastici e compensatori lungo le condotte completa la strategia di smorzamento, prevenendo il cedimento meccanico dei condotti sottoposti a cicli di flessione alternata. Per approfondire le dinamiche di trasmissione meccanica negli impianti produttivi e di climatizzazione, è disponibile il testo tecnico sugli Antivibranti per impianti industriali.

Errori comuni nella scelta e nel montaggio dei supporti antivibranti per chiller e come evitarli

Un errore diffuso è la scelta del supporto basata esclusivamente sulle dimensioni dei fori di fissaggio anziché sul calcolo dei carichi statici e dinamici. Scegliere un antivibrante sovradimensionato porta a una deflessione elastica insufficiente: la gomma lavora come un elemento rigido, riducendo l’effetto di isolamento delle vibrazioni. Al contrario, un supporto sottodimensionato lavora a pacco, snervando la gomma e degradando in breve tempo l’adesione gomma-metallo.

Un ulteriore fattore di rischio riguarda i ponti acustici e meccanici creati involontariamente durante il montaggio, come il serraggio rigido di tiranti di ancoraggio senza rondelle elastiche di disaccoppiamento o il contatto diretto tra il telaio del chiller e le pareti di contenimento.