La sorgente di calore di un riscaldatore di canale è la superficie dell'elemento e il calore è asportato dal flusso d'aria. Dove l'aria non arriva, la temperatura dell'elemento fugge; dove l'aria corre troppo veloce, la temperatura di uscita è troppo bassa. La cosiddetta disuniformità di temperatura è, in sostanza, una distribuzione disuguale delle velocità.

L'intervallo ragionevole di velocità in sezione

I riscaldatori per canali sono generalmente progettati per 5–12 m/s. Sotto 5 m/s il coefficiente di scambio convettivo alla superficie dell'elemento è basso e la temperatura superficiale può superare quella di uscita di oltre 100°C: le alette raccolgono polvere e bruciano facilmente. Sopra 12 m/s crescono nettamente perdita di carico e rumore, e aumenta la potenza del ventilatore.

Si calcola come portata d'aria divisa per la sezione del canale. Per 20.000 m³/h e un canale da 1,2×0,8 m, la velocità è 20000/3600/(1,2×0,8) ≈ 5,8 m/s: bassa ma utilizzabile, compensata da elementi più lunghi o da minor carico superficiale.

La disposizione degli elementi determina l'uniformità in sezione

Gli elementi non vanno posti solo al centro del canale. L'approccio corretto è una distribuzione uniforme sfalsata su tutta la sezione, con un passo di 50–80 mm ai bordi per evitare che il flusso rasente la parete cortocircuiti il riscaldamento.

Conta anche il numero di file. Una sola fila ha poca area frontale e alta velocità ma un percorso di scambio breve; tre file sfalsate turbolizzano pienamente l'aria e mantengono il ΔT di uscita entro ±5°C. A parità di potenza, più file riducono il carico superficiale di ogni elemento.

Il tratto rettilineo a monte si ignora spesso

Se a monte del riscaldatore di canale c'è un gomito, una riduzione o l'uscita di un ventilatore, l'aria entra nella sezione riscaldante con un vortice: molta portata da un lato e poca dall'altro. La pratica standard è riservare 3–5 diametri equivalenti di canale rettilineo, oppure aggiungere un raddrizzatore di flusso davanti al riscaldatore.

Quando in un rifacimento manca spazio, il raddrizzatore di flusso è la soluzione rapida ed economica: una piastra forata con il 40%–50% di area libera, posta 200–300 mm prima del riscaldatore, riduce lo scarto di velocità dal 30% a meno del 10%.

Come disporre la protezione contro la sovratemperatura

Un solo punto di misura non basta. Usate almeno tre punti: centro dell'uscita, bordo dell'uscita e zona vicina alla superficie dell'elemento. Misurate la temperatura superficiale dell'elemento con una termocoppia con guaina fissata alla parete del tubo, togliendo potenza non appena si supera il valore di consegna.

Il pressostato d'aria deve essere interbloccato con il ventilatore. Se il ventilatore si ferma mentre il riscaldatore è ancora alimentato, gli elementi diventano rossi in pochi minuti: è la causa più frequente di incidenti in impianto.

Un errore comune

Molti progetti dimensionano sulla « temperatura di uscita » ignorando la variazione stagionale della temperatura in ingresso. Con −5°C in inverno e 35°C in estate all'ingresso, la stessa potenza dà 40°C di differenza in uscita. Dimensionate per il caso peggiore, oppure installate un controllo di potenza SCR perché l'uscita insegua automaticamente la temperatura in ingresso.

La struttura del riscaldatore di canale non è complessa in sé; il difficile è accordarla a ventilatore, canale e sistema di controllo. Qualsiasi disallineamento tra questi tre si manifesta come « temperatura disuniforme » o « elementi bruciati ».