Il Funzionamento del Motore Elettrico Monofase nelle Pompe Idrauliche

Nel vasto panorama delle tecnologie idrauliche, l'elettropompa emerge come un vero e proprio gioiello dell'ingegneria. In termini semplici, potremmo definirla come il "cuore" di qualsiasi sistema idrico moderno.

Principi Fondamentali delle Pompe Idrauliche

La funzione principale delle pompe idrauliche è quella di movimentare le acque di flusso. La soluzione a questa necessità è stata l'invenzione della pompa idraulica, un dispositivo chiuso con un condotto di aspirazione e uno di mandata, dotato di organi meccanici in movimento azionati da una forza. L'elemento essenziale che permette alla pompa di compiere questo sforzo è il motore.

Portata e Prevalenza

La portata corrisponde alla quantità di liquido che la pompa è in grado di movimentare in un determinato arco di tempo. Generalmente, si considera l'ora come unità di misura del tempo e il metro cubo come unità di misura volumetrica. La prevalenza, invece, equivale al più elevato grado di dislivello che un liquido può superare grazie alla pressione impostagli dall'elettropompa. Questo dato tecnico indica la capacità di una pompa di mandare un liquido all'esterno di un contenitore.

Tipologie di Pompe e Loro Utilizzo

La scelta dell'elettropompa giusta dipende principalmente dal tipo di lavoro che si deve svolgere. Se il lavoro consiste nello spostamento di liquidi di tipo alimentare, esistono numerose pompe elettriche idonee a questo compito. Se invece è necessario operare in un pozzo o in una cisterna, si dovrà optare per un'elettropompa più tecnica e potente.

Pompa Centrifuga: Un'Analisi Dettagliata

Il nucleo di una pompa centrifuga è una girante in rapida rotazione. Una volta attivato, il motore elettrico mette in moto la girante, il cuore pulsante della pompa. Questo elemento rotante crea il flusso ascendente, spingendo il liquido verso l'alto con forza costante. Questo movimento vorticoso genera una forza che spinge il fluido verso l'esterno. Questo ciclo di spinta e attrazione crea un flusso continuo.

La pompa cosiddetta centrifuga possiede un'entrata dell'acqua (definita aspirazione), posizionata in corrispondenza dell'asse centrale dell'elettropompa. L'accensione di un motore elettrico fa muovere alcune pale, dette giranti, che spingono i liquidi pompati dal centro della pompa, verso l'esterno.

Queste tipologie di pompe sono differenti da quelle centrifughe monogirante, perchè montano sull'asse diverse giranti, separate tra loro da diffusori, ovvero dei propri "raddrizzatori del flusso dell'acqua".

Applicazioni Comuni della Pompa Centrifuga

L'elettropompa centrifuga si usa generalmente per conferire maggiore pressione all'acqua. Trova impiego in diverse applicazioni: per portare o prelevare acqua da un serbatoio, per l'alimentazione di un'autoclave, per impianti di lavaggio a pressione, per il riempimento di vasche e piscine, e per l'irrigazione.

Pompa Sommersa: Funzionamento e Impiego

L'elettropompa sommersa si utilizza principalmente per l'estrazione e il pompaggio dal sottosuolo. Questa tipologia di elettropompa combina le funzioni di una pompa centrifuga e di una pompa sommersa.

Pompa di Superficie: Caratteristiche e Applicazioni

La pompa di superficie trova impiego principalmente nell'estrazione e il pompaggio da vasche o strutture simili. Uno degli utilizzi più comuni è lo svuotamento di garage e cantine a seguito di allagamenti o per lo svuotamento di pozzi neri. Quando installate sottobattente, queste pompe si trovano a un'altezza inferiore rispetto al fluido da prelevare. Al contrario, le pompe soprabattente sono collocate a un livello superiore rispetto al liquido da aspirare.

Autoadescamento: Come Funziona

L'autoadescamento è la capacità di una pompa di aspirare l'aria presente nel tubo di aspirazione durante la fase iniziale di avvio. Prima del primo utilizzo, bisogna riempire la pompa con acqua attraverso una piccola apertura superiore. Quando la pompa viene accesa, la girante crea movimento nel liquido all'interno della pompa, generando una depressione che risucchia l'aria dal tubo di aspirazione. L'aria si mescola con il liquido nella pompa e questa miscela viene spinta in una camera speciale. Qui l'aria, essendo più leggera, viene separata ed espulsa, mentre il liquido torna in circolo.

Ogni pompa che andrà installata dovrà essere completamente piena di acqua e non contenere alcun minima particella d'aria, affinchè la possa trasferire energia all'acqua. La spurgo dell’aria avviene di solito al primo avviamento e la pompa deve essere in marcia.

Il funzionamento dello spurgo è più complicato quando la pompa dovrà compiere un'aspirazione da un pozzo, cisterna o serbatoio che e’ posto al di sotto della pompa stessa. In questo caso la tubazione necessaria per l'aspirazione dovrà disporre di una valvola di non ritorno immersa nel serbatoio. In concreto, le valvole di non risalita, saranno montate all'estremità del tubo di aspirazione e in corrispondenza di un filtro, costituito da una rete metallica, che blocchi l'aspirazione dello sporco, rimasto sul fondo del deposito dell'acqua.

La massima altezza affinchè una pompa possa lavorare correttamente, detta anche capacità di autodescamento, è di circa 8-9 metri.

Considerazioni Importanti nella Scelta

Nella scelta di un'elettropompa, soprattutto per quelle centrifughe o autoadescanti, è importante considerare la rumorosità. I materiali di costruzione giocano un ruolo cruciale. Per le giranti, l'acciaio inox è considerato il migliore, anche se le moderne tecnologie stanno sviluppando tecnopolimeri ad alta resistenza e lunga durata.

Presscontrol e Pressostato

Un aspetto da considerare nel momento in cui si volesse comprare un'elettropompa è che una per prelevare l'acqua e spostarla dovrà essere necessariamente collegata all'elettricità. Questo significa avere una pompa idraulica sempre attiva, indipendentemente dal fatto che avvenga o meno un consumo di acqua. Il funzionamento di un presscontrol dipenderà dalla pressione massima della pompa. Questo particolare strumento dovrà sempre tener conto della potenza della pompa elettrica. Sarà indispensabile fare sempre riferimento ai dati tecnici riportati sulla confezione del presscontrol, dove è indicato certamente la potenza massima di corrente che potrà tollerare. Come dicevamo sopra, il compito di un presscontroll potrà anche essere svolto da un pressostato.

Motopompe Idrauliche: Soluzioni Versatili

Le motopompe idrauliche rappresentano una delle soluzioni più versatili ed efficienti per il trasferimento di fluidi in ambito industriale, agricolo e civile. Una motopompa idraulica è un sistema integrato che combina un motore (elettrico o a combustione interna) con una pompa, creando un gruppo motopompa idraulico autonomo e completo. I componenti di una motopompa idraulica sono progettati per lavorare in sinergia e garantire prestazioni ottimali in tutte le condizioni operative. Il motore rappresenta il cuore energetico della motopompa idraulica. Motore, che può essere elettrico o a combustione interna, fornisce la potenza necessaria per azionare la pompa. I giunti di accoppiamento sono utilizzati quali elementi di collegamento tra motore elettrico a flangia unificata e pompa oleodinamica per la trasmissione del moto. Corpo pompa, la voluta che incanala il flusso prima in aspirazione e poi in mandata costituisce l’elemento strutturale principale che contiene tutti i componenti idraulici. Il sistema di tenuta a doppia guarnizione e i cuscinetti a rulli conici ad alta resistenza, completano un prodotto di indiscutibile qualità, studiato per resistere nel tempo.

Principio di Funzionamento

Il principio di funzionamento di una pompa idraulica si basa su un concetto semplice: aspirazione e compressione. Il movimento della girante determina una depressione nel tubo di aspirazione e il fluido, spinto dalla pressione atmosferica, percorre il tubo ed entra nella pompa. L’accensione di un motore elettrico fa muovere alcune pale, dette giranti, che spingono i liquidi pompati dal centro della pompa verso l’esterno.

Pompe Monofase e Trifase

La potenza degli impulsori delle pompe determina la distinzione tra pompe monofase e trifase. Nelle elettropompe monofase, il motore è provvisto di un condensatore di avviamento, neutro e terra. La differenza principale del il sistema di funzionamento trifase è che in questo caso non si necessita ne del condensatore, ne tanto meno del collegamento con il neutro.

Applicazioni Industriali

Nel settore industriale, le pompe idrauliche sono utilizzate in impianti di produzione, presse, macchine utensili e sollevatori. Le applicazioni includono il trattamento delle acque (pulite e reflue) e la circolazione di fluidi nei vari processi produttivi. In caso di alluvione o allagamenti, si utilizzano pompe e motopompe per acque cariche, in particolare per vigili del fuoco e protezione civile. Possono operare a diverse pressioni e portate, adattandosi a molteplici applicazioni. Lo sviluppo di motori IE3 e IE4 riduce l’impatto ambientale e migliora le prestazioni complessive.

Lettura e Interpretazione delle Curve Caratteristiche

Il disegno caratteristico di una pompa è caratterizzato da una curva. Come si leggono e interpretano le informazioni di questo schema, presente nella scheda tecnica di ogni pompa è molto semplice. Il grafico mette in relazione 2 assi che rappresentano da un lato la massima pressione (prevalenza) prodotta dell'elettropompa e dall'altro la lunghezza portata in litri/min. Come è facile intuire, conoscendo un minimo i principi fisici che regolano la pressione dei liquidi, la pompa avrà il massimo della prevalenza e quindi della forza, quando la portata sarà pari a zero. Ogni libretto delle istruzioni presenta un disegno di questo tipo.

Glossario di Termini Chiave

In questo articolo esploreremo una serie di termini chiave legati al mondo delle pompe. Scopriremo insieme il significato e l'importanza di questi termini nel contesto delle pompe.

50 Hz e 60 Hz: L’Hertz è l’unità di misura del Sistema Internazionale della frequenza. Nell’erogazione della corrente elettrica alternata può essere a 50 Hz (Europa, Asia e Australia) o 60 Hz (quasi solo le Americhe).
Acque cariche: Acque non trattate e liquami non depurati contenenti fibre, frammenti tessili ed altri corpi solidi, inclusi gli scarichi da WC, provenienti da sistemi di scarico domestici, aziende agricole e industrie.
Acque di drenaggio: Per acqua di drenaggio si intende l’acqua non depurata, non trattata contenente particelle solide uguali o inferiori a 10 mm proveniente da abitazioni, aziende agricole e piccole industrie (esclusi scarichi da WC).
Acque Nere / Acque grigie / Acque bianche: Acque non trattate e liquami non depurati contenenti fibre, frammenti tessili, corpi solidi in sospensioni e materiale fecale. Le acque nere sono le acque della rete fognaria.
ACS - Attestation de Conformité Sanitaire: ACS è una certificazione francese istituita nel 1999 che attesta la conformità sanitaria (ACS) dei prodotti.
Adescamento: Si definisce adescamento di una pompa la fase durante la quale la macchina cerca di riempire di liquido il corpo pompa ed il condotto di aspirazione (il tubo che arriva alla pompa).
AISI XXXX: È un acronimo che sta per American Iron and Steel Institute (AISI), l’associazione di produttori nord americani di acciaio.
Altezza geodetica/geometrica: Si misura in metri e rappresenta la differenza di livello tra la posizione in cui si trova la pompa e la superficie del liquido da sollevare.
Autoclave: La parola indicherebbe un sistema a chiusura ermetica realizzata tramite la differenza di pressione.
Avviamento DOL: Dall’inglese Direct On Line (DOL), cioè avviamento diretto è l’alternativa all’avviamento stella-triangolo (star delta in inglese).
Baderna: Intreccio di fili usato per la tenuta meccanica o come guarnizione.
Bar: Unità di misura della pressione. La misura ufficiale per il Sistema Internazionale è il Pascal Pa.
Bronzina: È sinonimo di cuscinetti, che possono essere a strisciamento o radenti.
C.A.T.: Acronimo che viene usato per indicare i nostri Centri di Assistenza Tecnica, si tratta dei nostri centri di assistenza autorizzati, divisi per area geografica di competenza.
Cataforesi: Nel linguaggio comune per cataforesi si intende la "verniciatura per cataforesi", un trattamento di verniciatura che conferisce a elementi in leghe, acciaio o ferro una certa resistenza alla corrosione.
Cavitazione: Quando si parla di cavitazione riferita alle pompe ci si riferisce al fenomeno che si verifica quando la pressione in un punto interno della pompa si abbassa facendo trasformare il liquido in stato gassoso (delle bolle, quindi delle cavità).
Cestello: Si tratta di un contenitore a forma di secchio traforato che, nelle pompe permette, di filtrare corpi solidi in sospensione nel liquido.
Circolatore: Si intende una pompa, per acqua sanitaria e/o per riscaldamento, che quindi funziona in un circuito chiuso facendo circolare sempre la stessa acqua.
Circolatore a rotore bagnato: È un circolatore in cui il rotore è raffreddato dal liquido stesso.
Classe di isolamento termico dei motori elettrici: Si tratta della norma CEI 15-26 istituita dal Comitato Elettrico Italiano che indica la temperatura massima di esercizio di un motore elettrico.
Collegamento a stella: Tipo di collegamento elettrico nei motori trifase, il simbolo per il collegamento a stella è Y.
Collegamento a triangolo: Tipo di collegamento elettrico nei motori trifase, il simbolo per il collegamento a triangolo è ∆.
Collegamento stella-triangolo: È un tipo di collegamento elettrico che si usa nei motori trifase per ridurre l’assorbimento in fase di avvio.
Colpo d’ariete: Il colpo d'ariete è un fenomeno idraulico che si presenta quando una valvola viene aperta improvvisamente o il flusso di liquido in movimento al suo interno viene bruscamente bloccato.
Condensatore: Componente elettrico che permette il funzionamento di motori monofase. È necessario per garantire lo spunto dei motori monofase durante l’avvio. Non è presente nei motori trifase.
Condotto/Tubazione di aspirazione: Il tubo da cui entra il liquido in una pompa.
Contatto pulito: Per contatto pulito si intende un contatto elettrico privo di tensione in uscita.
Corrente alternata: La corrente alternata (CA o AC “Alternating Current”) è una forma di distribuzione dell’energia elettrica caratterizzata da due flussi di energia.
CW Clean Water - acqua pulita/DW Dirty Water - acqua sporca: È utile conoscere la qualità dell’acqua che la pompa andrà a muovere.
Dip Switch: Componente elettronico impiegato nei dispositivi elettronici formato da un gruppo di interruttori modificabili manualmente senza l’ausilio di strumenti.
ErP: È un acronimo in lingua inglese che significa Energy Related Products.
Ethernet/Cavo Ethernet: Ethernet è un gruppo di tecnologie per la connessione di rete di dispositivi.
FAQ = Frequently Asked Questions: Questa sezione del nostro sito. Letteralmente significa “Domande chieste di frequente”, domande frequenti in italiano.
FDA: FDA è un acronimo che indica Food and Drug Administration, l'ente statunitense che si occupa di regolamentare i prodotti farmaceutici e alimentari in commercio negli Stati Uniti d'America.
Flangia: Piastra circolare per l’accoppiamento di tubi tramite viti o bulloni.
Girante: È un disco con delle alette che fa fluire un liquido aspirandolo da una tubazione e spingendolo in un’altra grazie alla forza centrifuga.
Girante a rasamento: Tipo di girante detta a “rasamento” perché più vicina al fondo del corpo pompa, quindi inadatta al pompaggio di corpi solidi ma utile per il pompaggio di acque pulite.
Girante arretrata: Tipo di girante utilizzata principalmente nelle pompe adatte al drenaggio di acque luride.
Giranti aperte: Indicate per pompare liquidi con in sospensione corpi solidi.
Giranti chiuse: Non adatte per pompare liquidi con in sospensione corpi solidi, rispetto a quelle aperte hanno un rendimento maggiore.
Glicole: Composto organico che viene solitamente usato come liquido antigelo in circuiti destinati al riscaldamento o raffrescamento.
HP (Horse Power): Horse Power o “cavallo vapore britannico” è un'unità di misura della potenza meccanica.
Installatore: Un idraulico o un elettricista che esegue l’opera di installazione del prodotto.
Interruttore differenziale: Dispositivo di sicurezza che interrompe il flusso elettrico in caso di dispersione elettrica o folgorazione fase-terra, detto comunemente “interruttore salvavita”.
Interruttore magnetotermico: Dispositivo di sicurezza che interrompe il flusso di corrente elettrica in caso di sovraccarico o cortocircuito.
Inverter: Si tratta di un dispositivo che varia la tensione e la frequenza della corrente alternata in uscita, permettendo di variare anche la velocità di funzionamento di un motore elettrico.
IoT: È un acronimo inglese che sta per Internet of Things, in italiano Internet delle cose (o Internet degli oggetti).

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