Sistema di sollevamento
Il servizio di distribuzione dell’acqua potabile attraverso la rete pubblica in situazioni particolari (prelievo diffuso, ubicazioni sfavorevoli…) non garantisce sempre la pressione sufficiente a far giungere la portata adeguata o ai punti di prelievo dell’edificio più alti o lontani. In questi casi, o quando la rete pubblica non è disponibile, è necessario utilizzare un impianto di sollevamento per innalzare la pressione di erogazione al valore adeguato. L’impianto di sollevamento è sostanzialmente costituito da una pompa e dal suo sistema di comando (pressostato, flussostato…) Poiché la richiesta delle utenze è discontinua, è necessario proteggere la pompa dai continui cicli ON-OFF costituendo un serbatoio di accumulo di acqua in pressione (Autoclave). La pressione di stoccaggio è tale da garantire una portata adeguata in tutti i punti di prelievo dell’impianto. Le utenze attingeranno direttamente dal serbatoio di accumulo e la pompa si accenderà solo quando l’acqua nel serbatoio avrà una pressione inferiore alla minima richiesta ripristinando l’accumulo: le utenze saranno sempre soddisfatte e la pompa limiterà i cicli ON-OFF. Analogamente agli impianti di riscaldamento, esistono due tipologie di serbatoio: aperto e chiuso. Il serbatoio chiuso viene installato al piano terra dell’edificio. Tramite aria compressa si mette in pressione l’acqua sino al valore richiesto per la corretta alimentazione della rete. La compressione dell’aria nel serbatoio può avvenire:
1) Direttamente con l’ausilio di un compressore o attraverso la precarica del vaso dotato di membrana;
2) indirettamente, per mezzo della stessa acqua pompata nel recipiente (vaso senza membrana).
COMPRESSIONE ARIA PER VIA INDIRETTA
Riconosciamo tre situazioni caratteristiche del funzionamento di un autoclave:
a) AUTOCLAVE VUOTA: il volume totale Va è occupato dall’aria alla pressione atmosferica patm, fatta eccezione per il fondo bombato inferiore.
b) AUTOCLAVE ALLA PRESSIONE MINIMA DI FUNZIONAMENTO: il volume è occupato da aria ed acqua in equilibrio alla pressione minima di funzionamento del sistema p2. Il volume occupato dall’aria è V2
c) AUTOCLAVE ALLA PRESSIONE MASSIMA DI FUNZIONAMENTO il volume è occupato da aria e acqua in equilibrio alla pressione massima di funzionamento p1. Il volume occupato dall’aria è V1 Il volume dell’acqua è il massimo contenibile.
Normalmente p1 = p2 + 1 ÷ 2 bar
Il funzionamento del sistema all’interno delle due pressioni limite è regolato da un pressostato che comanda l’attacco della pompa alla pressione p2 e il disinserimento alla pressione p1. La pressione p2 corrisponde alla somma del dislivello dell’utenza più sfavorita (il punto di prelievo più alto dell’impianto) rispetto alla pompa di alimentazione, delle perdite di carico nel circuito e della sovrapressione idonea a garantire il regolare funzionamento dei rubinetti. La pressione p1 determina le caratteristiche di resistenza strutturale del vaso (pressione di progetto). Il volume del vaso è direttamente proporzionale alla differenza p1 - p2. Per innalzare la pressione dell’aria fino al valore di pressione minima p2 necessaria per l’erogazione alle utenze, nell’autoclave deve essere immessa una quantità d’acqua pari a Va - V2.
COMPRESSIONE ARIA PER VIA DIRETTA
La pressione minima di funzionamento può essere raggiunta senza pompare acqua all’interno del serbatoio. In un’autoclave senza membrana un compressore d’aria fornisce direttamente al sistema aria alla pressione minima p2. Il volume del serbatoio può essere ridotto della quantità Va - V2. In un autoclave con membrana l’azione del compressore è sostituita da un cuscino aria separato dall’acqua dalla membrana. L’aria viene portata alla pressione di precarica pi desiderata al momento del montaggio. Questo tipo di autoclave comporta i seguenti vantaggi:
• il risparmio energetico dovuto all’eliminazione del compressore
• la separazione dell’acqua (anche corrosiva o calcarea) sia dalla miscela gassosa, sia dalle pareti metalliche del vaso.
Al momento dell’installazione del vaso, la pressione di precarica pi deve essere regolata a un valore inferiore di circa 0.2 bar rispetto alla pressione p2 di avvio della pompa. Se la pressione di precarica fosse maggiore di p2, a vaso vuoto (aria alla pressione pi) in seguito ai prelievi, la pompa non avrebbe ancora ricevuto dal pressostato il consenso a riavviarsi. In un autoclave con membrana l’azione del compressore è sostituita da un cuscino aria-azoto che, oltre al risparmio energetico dovuto all’eliminazione del compressore, permette di mantenere l’acqua (anche corrosiva o calcarea) fuori dal contatto sia con la miscela gassosa, sia con le pareti metalliche del vaso.
È importante tenere presente che, all’installazione del vaso, la pressione di precarica deve essere regolata a un valore inferiore di circa 0.2 bar rispetto alla pressione p2 di riavvio della pompa. Infatti, la pressione di precarica si riferisce al vaso privo di acqua: se fosse maggiore di p2, una volta svuotatosi il vaso in seguito al prelievo da parte delle utenze, la pompa non avrebbe ancora ricevuto il consenso a riavviarsi.