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Soluzioni per il condizionamento di precisione dei laboratori

La norma ISO 17025:2005 esprime i "Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e di taratura",

dove le specifiche tecniche richiedono che l'area di lavoro sia idonea ad ospitare il personale e le apparecchiature utilizzate per lo svolgimento delle attività.
La norma indica chiaramente che le condizioni ambientali devano essere mantenute sotto un controllo continuo di temperatura, umidità relativa, pressione statica ed altri parametri ai quali è necessario far riferimento, perché quest'ultimi non possano influenzare negativamente l'esito dell'attività stessa.

Il controllo climatico delle condizioni ambientali di temperatura, umidità relativa e altre variabili devono assicurare la qualità e la continuità di esercizio per le attività di laboratorio, nonchè favorirne l'accreditamento stesso del laboratorio.

I risultati delle diverse analisi riportate da un laboratorio accreditato effettuate su campioni aventi caratteristiche merceologiche variabili sono confrontabili e riproducibili se eseguite in ambiente con condizioni termoigrometriche normali conformi alle norme di riferimento nazionali ed internazionali.

Per un laboratorio di metrologia destinato all'esecuzione di misurazioni dimensionali, come ad esempio la taratura di blocchetti pian-paralleli, risulta evidente come la temperatura rappresenti una grandezza di fondamentale importanza per ridurre le incertezze di misura; basti pensare che nel calcolo dell’incertezza di taratura dei blocchetti Johansson, il contributo relativo della temperatura è rilevante ed al terzo posto a livello d'importanza dopo il contributo relativo alla tipologia di campioni ed al comparatore di misura.

Per saperne di più, vi invitiamo a consultare il nostro blog:
"LABORATORIO METROLOGICO E SALE CMM: Accorgimenti utili per il controllo della TEMPERATURA".


Nelle fasi di progettazione di un laboratorio condizionato il dimensionamento dell'impianto si determina in base ai carichi termici presunti e la scelta delle caratteristiche costruttive di una macchina si basa sulle performance richieste per il tipo di condizionamento da applicare all'interno di un laboratorio.

Risultano essere elementi essenziali e significativi per soddisfare al meglio le specifiche di progetto al fine di ridurre al minimo i gradienti termici spaziali e temporali.

Secondo la norma ISO1, si fissa una temperatura di riferimento a 20°C (pari a 68°F ovvero 293,15 K) rispetto a cui devono essere espresse e misurate le misure geometriche dei pezzi nel settore della metrologia dimensionale.

Una sala metrologica richiede parametri pari a 20 ± 0,3°C per la temperatura e 45 + 5% per l’umidità relativa, di conseguenza alcuni oneri strutturali e di isolamento termico sono necessari per ridurre le variazioni di temperatura nei vari punti del laboratorio.

La scelta di un impianto permette di migliorare l’economia di esercizio in termini di consumo energetico ed aumentare il benessere fisico del personale operante all'interno del laboratorio.

Dal 1932, lo studio tecnico Branca Idealair conduce la progettazione di laboratori condizionati dalla A alla Z includendo tutte le attività necessarie allo sviluppo e realizzazione di laboratori di prova chiavi in mano e con marchio di fabbrica.

Laboratorio Branca Idealair

Vi elenchiamo alcune delle caratteristiche tecniche delle unità climatiche di precisione della Branca Idealair:

CIRCUITO DELL'ARIA

Previo trattamento dell'aria, l'immissione in ambiente condizionato avviene per mezzo di sistemi di diffusione a dislocazione, da controsoffitto con pannelli forati o da appositi canali di mandata in lamiera verniciata garantendo velocità dell'aria in ingresso inferiori a 0,15 m/s, ovvero velocità accettabili per applicazioni di metrologia e di analisi del peso, come ad esempio con l'impiego bilance di precisione comunemente impiegate nei settori prove cementi e analisi gravimetriche di qualità dell'aria.
In prossimità di sorgenti di calore e irraggiamento da corpi caldi, infrarossi e/o irraggiamento solare che manifestano elevate dissipazioni all'interno del laboratorio, la riduzione del gradiente termico orizzontale è assicurata dall'aspirazione controllata dei flussi convettivi a soffitto oltre che fungere da post riscaldamento attivo.

La dissipazione di calore generata dall'illuminazione interna al laboratorio viene recuperata e smaltita dall'impianto per garantire un controllo costante del limite superiore di umidità relativa impiegato anche come modalità di pre-riscaldamento attivo nelle stagioni invernale e intermedie; viene quindi introdotta l'illuminazione con plafoniere a led che riduce notevolmente le emissioni di calore e di conseguenza i gradienti termici.

DISTRIBUZIONE ARIA
Come già anticipato, il sistema di distribuzione dell'aria avviene per mezzo del controsoffitto in alluminio ad azione termo-assorbente per poter garantire una maggiore uniformità delle condizioni climatiche di temperatura e umidità relativa in ogni punto del laboratorio.
Il sistema di diffusione a controsoffitto abbina il simultaneo recupero energetico a compensazione con la modalità di funzionamento tramite il post- riscaldamento dell'aria.
La diffusione dell'aria avviene con velocità inferiori a 0,15 m/s tangenziale alle pareti, recupero dei moti convettivi d'aria calda a soffitto o "Effetto Coanda" con l'eliminazione totale delle stratificazioni e prelievo dell'aria da canale di ripresa sotto il controsoffitto.

CONTROLLO E PRESTAZIONI AVANZATE
La regolazione delle prestazioni nel circuito frigorifero è sempre modulante e non implica alcuno spegnimento del compressore in modalità di funzionamento On/Off.
Gli organi di laminazione presenti nel circuito di espansione del liquido refrigerante operano sotto il controllo proporzionale tramite valvole motorizzate a controllo elettronico o elettrovalvole di intercettazione.
Le prestazioni dei gruppi di riscaldamento elettrico e umidificazione sono attivate da relè allo stato solido che garantiscono una maggiore affidabilità nel tempo e ottime prestazioni nelle varie modalità di regolazione fine.
Il monitoraggio dei valori di temperatura (°C /°F) e umidità relativa (%) viene visualizzato su display HMI Touch screen da 7" (TFT) con risoluzione di lettura al centesimo (0,01 °C per temperatura e 0,01 % per umidità relativa).
L'impiego di valvole proporzionali di tipo modulante, quindi prive di sollecitazioni meccaniche in fase di apertura e chiusura assicurano una maggiore stabilità, controllo di precisione e maggiore affidabilità nel tempo.
Vengono scelti appositamente evaporatori ad espansione diretta in rame/rame che permettono di prevenire il fenomeno di ossidoriduzione da contatto tra alette e tubi che si genera per effetto galvanico tra conduttori di diverso materiale (es. rame/alluminio) in presenza di acqua di condensa avida di ioni.

FILTRAZIONE DELL'ARIA
Il sistema di filtrazione finale ad alta efficienza prevede il montaggio di filtri in classe F7, su lato premente da ventilatore interno e riesce a captare ogni singolo pulviscolo o carica batterica concentrata in ambiente (legionella, penicillio, alternaria, cladosporio, aspergillo, thermoactinomyces candidus etc.), dannosi all'apparato respiratorio del personale di laboratorio, conforme a quanto richiesto dalle norme vigenti.
Inoltre la depurazione dell’acqua avviene per mezzo di gruppi ad osmosi inversa esenti da ogni tipo di rigenerazione per le unità di controllo climatico.

DISINFEZIONE DELL'ARIA
Montato in prossimità della batteria di raffreddamento, l'emettitore UVC è un accessorio utile ad evitare il diffondersi di malattie infettive causate dai batteri (inclusi tubercolosi, legionella, E.coli e pertosse) e virus (inclusi raffreddore, influenza, morbillo, rosolia, varicella, vaiolo, SARS e aviaria) Chassis di supporto costruito in acciaio inox, coperchio riflettente costruito in alluminio con finitura a specchio per garantire una riflessione di circa l’85% dei raggi a 254 nm di lunghezza, alimentatore elettronico di Classe P2 di tipo rapido con fattore di potenza superiore a 0,95 e potere di conversione superiore al 75%, filtri di soppressione RF ed EMI presenti. Il tubo dell’emettitore ha una resa molto elevata, è del tipo a catodo caldo e produce una banda UVC di 250-260 nm.

MODALITA' DI FUNZIONAMENTO
La logica di funzionamento del condizionatore di precisione della Branca Idealair prevede la modalità di funzionamento NORMALE o ECO configurabile da Touch Screen con programmazione giornaliera e settimanale.

RISPARMIO ENERGETICO
Il recupero energetico sia del calore sensibile che del calore latente tramite flussi incrociati di aria di rinnovo e aria di espulsione è possibile grazie all'apposito recuperatore di calore che permette di ridurre il consumo energetico durante le stagioni più fredde agendo come pretrattamento dell'aria in ingresso.

Per avere maggiori informazioni sulle soluzioni della Branca Idealair elenchiamo alcune tipologie di laboratorio per i vari settori di competenza:
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