Dimensionamento dei Collettori Idraulici: Calcolo e Considerazioni
Il collettore è una parte del circuito idraulico nel quale il fluido viene dirottato da una o più tubazioni ad altre tubazioni. Ma come si dimensiona? Prima di tutto va chiarito il fatto che il collettore non va considerato al pari di una qualsiasi tubazione. Al suo interno, infatti, la turbolenza è solitamente molto maggiore rispetto a quella che si trova in una tubazione.
L'equazione utilizzata per il calcolo dei diametri di filtri e tubazioni, Q=S x V, non è applicabile in una situazione di moto fortemente turbolento. Ma come si calcola quindi il diametro di un collettore? Dal punto di vista teorico è impossibile, come abbiamo detto.
Metodologie di Calcolo
Per calcolare più rapidamente e senza errori il corretto diametro dei collettori è disponibile il nostro calcolo online (funziona anche dal cellulare!) abbonandosi al sito Professionisti.
Una formula pratica per il dimensionamento è la seguente:
Sezione del collettore = (Sez. U1 + Sez. U2 + Sez. Tot.
Attenzione: vanno considerate solamente le sezioni uscenti dal collettore.
Determinazione delle Portate Massime Contemporanee
Per la determinazione delle portate massime contemporanee, necessarie per il dimensionamento delle reti di distribuzione acqua fredda e calda, potresti utilizzare il metodo di calcolo delle Unità di carico (UC) relativamente a utenze degli edifici adibiti ad abitazioni, raccomandato dall’Ente Nazionale Italiano di Unificazione delle Norme UNI 9182. Ovviamente, non tutti gli apparecchi verranno utilizzati contemporaneamente.
Ad esempio, sommando le unità di carico del bagno A, bagno B + antibagno + cucina ne deriva l'Unità di carico totali = 4 + 4 + 10 = 18 UC.
Vediamo il diametro della colonna di adduzione. Dalla tabella della portata massima contemporanea, 18 U.C. 3 UC corrispondono ad una portata di 0,30 l/s.
Esempi di conversione UC - Portata:
- Unità di carico tot. 2,25 UC corrispondono ad una portata di 0,30 l/s.
- Unità di carico tot. 7,25 UC corrispondono ad una portata di 0,36 l/s.
- Unità di carico tot. 8,75 UC corrispondono ad una portata di 0,40 l/s.
Considerazioni Aggiuntive
In presenza di un impianto per la produzione di acqua calda centralizzato sono necessarie delle tubazioni di ricircolo per evitare che l’acqua si raffreddi nelle tubazioni prima di essere erogata e per impedire fenomeni di stagnazione.
Sulla colonna discendente si ha un totale di 9 US per le quali sarebbe sufficiente usare un diametro di 65 mm (Ф 65) ma ciò non è consentito per la presenza del vaso. Sulla colonna discendente si ha un totale di 12 US per le quali sarebbe sufficiente usare un diametro di 65 mm (Ф 65) ma ciò non è consentito per la presenza del vaso.
Impianti Antincendio e Sanitari Collegati
Il programma apre la maschera dei calcoli mostrata qui di seguito.
- Portata da considerare sui tronchi collettori [%]: questo campo assume un particolare significato quando ci sono degli anelli collettori. In quel caso la portata entrante nell'anello si suddivide nelle due diramazioni e la portata d'acqua pertanto è inferiore a quella dell'intera area che l'anello stesso serve. Il programma dimensiona i tratti per la percentuale della portata totale qui inserita.
- Impianto Sanitario Collegato: attivare il check nel caso in cui l'impianto antincendio alimenti una rete sanitaria. Questa tipologia di impianto è d'uso per impianti residenziali secondo NFPA13 (Single and Dwelling Units) ma poco comune per applicazioni diversi dal residenziali.
Il programma ricerca le aree con il numero di sprinkler/idranti attivi contemporaneamente specificato nell'elenco dei compartimenti. In ogni caso il programma effettua tre simulazione di pressione per ogni possibile area (combinazione di terminali attivi). Nel caso di Norma europea EN 12845 i terminali sprinkler appartenenti all'area scelta sono in prossimità dei collettori principali di distribuzione mentre nel caso NFPA saranno più distanti dalla tubazione collettore e più sulla tubazione distribuzione.
Il programma calcola la curva dell'impianto simulandone il comportamento con tre pressioni di prova. In questo modo si determinano i coefficienti dell'equazione della curva caratteristica.
Come mostrato nell'immagine qui a lato, è possibile tener conto delle perdite localizzate (lunghezze equivalenti) o meno attivando o disattivando il relativo check. La maschera contiene gli stessi dati del calcolo di alimentazione solo che il programma determina la curva dell'area di simulazione (occorre quindi che l'utente abbia selezionato dei terminali per la simulazione stessa).
In questo caso vale quanto detto precedentemente solo che si impone direttamente una pressione costante al variare della portata ed il programma determina la portata dell'area di simulazione. Il punto a portata nulla sulla curva pressione-portata coincidente con l'altezza piezomentrica (differenza tra altezza di installazione del terminale e altezza della sorgente di pressione).
I punti contrassegnati con AF e AS sono le condizioni nominali di pressione e portata rispettivamente per l'area Favorita e Sfavorita. Nella parte in basso della maschera (riquadro nero) occorre scegliere a quale area applicare il risultato teorico o pompa di alimentazione in modo da avere la relazione di calcolo con i dati sui tronchi che corrispondono a ciò che si ha sulla grafica. Dopo aver cliccato
Smaltimento delle Acque Meteoriche
Nel nostro progetto è necessario prevedere il sistema di smaltimento delle acque meteoriche soprattutto perché in presenza di una copertura piana. Per la copertura va dimensionato il canale di gronda in base all’altezza di pioggia della nostra zona fornita dall’Annuario statistico meteorologico dell’ISTAT, in funzione della superficie da drenare e della pendenza del canale; vanno inoltre dimensionati i pluviali e i collettori orizzontali collegati alla fognatura pubblica sempre secondo l’altezza di pioggia.
tag: #Idraulici