Schema Idraulico e Funzionamento dell'Autoclave
In diverse occasioni, si rende necessario l'utilizzo di serbatoi d'acqua connessi a una pompa. Questi strumenti sono impiegati in vari contesti, soprattutto per la conservazione e lo stoccaggio di acqua potabile a pressione atmosferica e per il suo successivo utilizzo.
Tipologie di Serbatoi e Autoclavi
I serbatoi per la conservazione dell'acqua differiscono in base alla costruzione, ai materiali impiegati e allo scopo per cui sono destinati. È importante distinguere tra un serbatoio con pompa e un'autoclave. Pompa e autoclave per acqua potabile sono due elementi distinti.
La pompa è un'apparecchiatura che aumenta la pressione di un liquido. L'autoclave, invece, è un impianto più complesso che include una pompa ed è spesso utilizzato per rifornire d'acqua appartamenti o condomini.
Componenti di un Serbatoio con Autoclave
Un serbatoio completo di autoclave è costituito da diverse componenti, tra cui:
- Elettropompa
- Galleggiante elettrico
- Pressostato
- Vaso di espansione
La pompa per autoclave è essenziale negli edifici a più piani, dove la pressione dell'acqua potrebbe essere insufficiente ai piani alti. Quando l'utilizzo è condominiale, è preferibile optare per un modello silenzioso per evitare disturbi tra i condomini.
Funzionamento dell'Autoclave
Per l'attivazione e l'utilizzo dell'autoclave, è necessario seguire alcuni passaggi specifici:
- Collegare la tubazione all'ingresso del serbatoio dall'uscita del contatore dell'acquedotto, inserendo un galleggiante meccanico per bloccare il riempimento al livello massimo.
- Installare una tubazione con un rubinetto di prelievo all'uscita del serbatoio.
Calcolo della Potenza della Pompa
Per stabilire la potenza di una pompa, è fondamentale considerare la tipologia di pompa e le specifiche necessità. Esiste una formula matematica apposita per calcolare la potenza, tenendo conto dei litri al minuto necessari, ad esempio, per l'irrigazione.
In un circuito idraulico con autoclavi, la prevalenza di una pompa è la differenza di altezza a cui la pompa può spingere il fluido rispetto all'altezza da cui lo ha aspirato. La pressione è un altro fattore cruciale; un irrigatore, ad esempio, non funzionerà con una pressione troppo bassa. È essenziale valutare che vi sia un corretto livello di pressione.
Un aspetto fondamentale è l'importanza dei dislivelli: una pompa funziona correttamente solo se il dislivello tra l'acqua nel pozzo e la bocca di aspirazione della pompa è inferiore a un valore prestabilito.
Manutenzione dell'Autoclave
Per salvaguardare il corretto funzionamento e la durata del motore di una pompa, è necessario seguire alcune accortezze di manutenzione. I cuscinetti e i lubrificanti devono essere monitorati controllando temperature, livelli e vibrazioni. È importante evitare l'attacca e stacca frequente dell'elettropompa.
Ecco alcune accortezze:
- Evitare il ristagno dell'acqua con una manutenzione regolare ogni due o tre mesi.
- Utilizzare prodotti specifici per la sterilizzazione dell'acqua.
- Evitare che l'apparecchiatura rimanga inutilizzata per lunghi periodi, poiché ciò può causare usura.
Per la pulizia e la manutenzione, è opportuno utilizzare prodotti come l'ipoclorito di sodio o il biossido di cloro. Inserire un filo di rame (o meglio argento) all'interno dell'apparecchiatura può aiutare a eliminare i batteri. L'amuchina può essere utilizzata in quantità ridotte o diluita in acqua per pulire e disinfestare i serbatoi.
Componenti Aggiuntivi e Funzioni
In un impianto idrico, il bypass è un ramo del circuito utilizzato per aggirare un dispositivo o un apparecchio, regolando il flusso di fluido o energia nel ramo principale.
È importante considerare la velocità con cui si ricambia l'acqua. Riempire e svuotare la pompa contribuisce alla qualità dell'acqua, evitando i pericoli dell'acqua stagnante. Per combattere germi e batteri, è consigliabile risciacquare il serbatoio con disinfettante, mentre per alghe e batteri si può utilizzare una lampada UV sterilizzatrice.
Vaso di Espansione
Il vaso di espansione è compatibile con elettropompe standard, impianti di mantenimento della pressione e pompe da giardino, rendendolo ideale per impianti autoclave e diverse applicazioni idrauliche domestiche e commerciali. Costruito con lamiere di acciaio saldate secondo le norme UNI-EN, garantisce una lunga durata e resistenza agli agenti atmosferici. La membrana in EPDM offre una bassa permeabilità ai gas e una buona resistenza chimica fino a 100 °C, mantenendo le prestazioni ottimali del sistema. È progettato per il montaggio a parete ed è fornito di una piastra di montaggio per l elettropompa.
È fondamentale controllare regolarmente la pressione di ingresso del vaso, che deve essere di 0,1-0,2 bar inferiore alla pressione di accensione della pompa.
Tipologie di Impianto Autoclave
Gli impianti autoclave possono essere suddivisi in diverse tipologie rispetto ai sistemi di automatizzazione:
- Sistema con serbatoi pressurizzati
- Autoclave di tipo classico
- Autoclave con serbatoi a membrana
- Sistema a inverter
- Impianto inverter puro con comando di una o più pompe
- Impianto inverter puro con inverter per ogni pompa
- Impianto inverter misto
Autoclave di Tipo Classico
Composta da uno o più serbatoi, due o più pompe, un compressore, un quadro elettrico e gli strumenti necessari per la logica di funzionamento. La logica di funzionamento si basa sul principio della comprimibilità dell’aria. Quando le utenze prelevano acqua, la pressione all’interno del serbatoio diminuisce, attivando le pompe per mantenere la pressione desiderata. Il compressore garantisce che il livello di aria nel serbatoio sia costantemente ottimale.
Vantaggi:
- Ampia autonomia garantita dalla dimensione del serbatoio.
- Semplicità di funzionamento e durata garantita dall’efficienza delle apparecchiature elettromeccaniche.
Autoclave con Serbatoi a Membrana
Questo tipo di impianto è composto da serbatoi a membrana, da due o più pompe, da un quadro di comando e dagli strumenti per la logica di funzionamento. La logica di funzionamento è simile a quella dell’autoclave classica, ma manca il compressore.
Sistema a Inverter
La logica di funzionamento si basa sul trasduttore di pressione, che rileva le variazioni di pressione causate dall’utilizzo delle utenze. L’inverter comanda le pompe in base alle esigenze di consumo, consentendo un funzionamento efficiente e silenzioso.
Vantaggi:
- Risparmi energetici grazie alla regolazione dei giri motore delle pompe.
- Maggiore silenziosità e minore usura delle apparecchiature.
Manutenzione Condominiale
La manutenzione di un impianto autoclave condominiale richiede determinati passaggi e una figura esperta. Nei condomini la presenza di un impianto autoclave diviene necessaria affinché la pressione e i flussi di acqua siano regolari a tutti i piani.
Componenti Chiave e Loro Funzionamento
- Pompa elettrica: Aumenta la pressione dell'acqua.
- Pressostato: Accende la pompa elettrica quando rileva un valore di pressione specifico.
- Serbatoio: Contiene l'acqua proveniente dalla rete idrica.
- Contenitore a pressione: Ospita una camera d'aria, il polmone dell'autoclave.
Il pressostato controlla il funzionamento dell'autoclave, accendendo o spegnendo la pompa elettrica.
Tipi di Impianti Autoclave Condominiale
Esistono due tipi principali: tradizionale e a inverter.
- Tradizionale: Semplice da installare e manutenere, ma ingombrante e con elevato consumo energetico.
- A Inverter: Meno ingombrante e con minor consumo energetico, ma richiede personale specializzato per la manutenzione.
Operazioni di Manutenzione
La manutenzione può essere di urgenza, preventiva o ordinaria, e include:
- Rilevamento di detriti nella vasca
- Controllo dei livelli di pressione
- Pulizia del pressostato
- Controllo della qualità dell'acqua
- Verifica del corretto funzionamento dell'impianto
Costi della Manutenzione
Il costo della manutenzione varia a seconda del tipo di autoclave, della reperibilità dei ricambi e della modalità di ripartizione delle spese tra i condomini. Gli impianti tradizionali hanno costi più accessibili, mentre quelli a inverter sono più costosi.
Dimensionamento dell'impianto
Nel dimensionamento di un impianto autoclave, è essenziale considerare diversi fattori. Innanzitutto, è importante valutare la contemporaneità di utilizzo delle apparecchiature idrauliche all’interno dei singoli appartamenti, tenendo conto che questa può variare notevolmente da stabile a stabile. È necessario considerare la misura della tubazione che arriva dalla strada, la grandezza del contatore e la dimensione della tubazione che dal contatore si dirama verso le utenze.
Nel determinare la prevalenza, occorre tenere presente la tipologia di prelievo (da acquedotto o da pozzo/cisterna), l’altezza dell’edificio, la pressione minima necessaria per il corretto funzionamento delle apparecchiature e le perdite di carico nel circuito di distribuzione. Se il prelievo avviene da acquedotto, è fondamentale conoscere la pressione minima fornita dalla rete, che dovrà essere sommata alla pressione resa dalla pompa.
La silenziosità di funzionamento è un altro elemento da non sottovalutare, al fine di evitare disturbi e controversie all’interno del condominio. Questo si può ottenere utilizzando pompe con potenza motore adeguata, dimensionando correttamente il serbatoio e impiegando sistemi di abbattimento delle vibrazioni.
Esempio di progettazione
Dati:
- 30 appartamenti
- Consumo massimo: 160 lt/min (2,6 lt/sec)
- Altezza stabile: 24 mt (8 piani)
- Prelievo: acquedotto
- Pressione acquedotto: 3 bar
- Dimensione tubazione di aspirazione: 2”
- Dimensione tubazione di mandata: 2”
- Perdite di carico del circuito di distribuzione: 10 mt (1 bar)
- Pressione da garantire all’utenza più sfavorita: 1,5 bar
Dimensionamento delle pompe
- Portata pompe (cadauna): 2,1 lt/sec (quantità cautelativa)
- Prevalenza di lavoro: 5,4 bar (per determinare la curva della pompa si deve sottrarre la pressione acquedotto, 5,4bar-3bar = 2,4 bar)
Dimensionamento del serbatoio
La funzione del serbatoio è principalmente quella di creare un ambiente dove, in caso di prelievo da parte delle utenze, avvenga una fuoriuscita dell’acqua contenuta, un’espansione del cuscino d’aria e, di conseguenza, una generale diminuzione della pressione. Tale diminuzione è rilevata da un’apparecchiatura detta pressostato.
| Tipologia Impianto | Vantaggi | Svantaggi |
|---|---|---|
| Autoclave Classica | Ampia autonomia, semplicità di funzionamento | Richiede compressore, manutenzione più frequente |
| Autoclave a Membrana | Economicità di acquisto e installazione | Autonomia limitata, ripristino manuale del cuscino d'aria |
| Sistema a Inverter | Risparmio energetico, silenziosità | Costo iniziale più elevato, manutenzione specializzata |
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