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Impianti autoclave
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Panoramica dell'impianto autoclave
Che cosa è un impianto autoclave
L’impianto autoclave è un sistema che, al variare di condizioni prestabilite, automatizza la partenza e l’arresto di una o più elettropompe, atte a garantire una portata d’acqua ad una pressione sufficiente per servire utenze che altrimenti ne sarebbe prive.
Quali sono i vari sistemi
I sistemi di automatizzazione sono principalmente due:
1) sistema con serbatoi pressurizzati
2) sistema ad inverter
1) SISTEMA CON SERBATOI PRESSURIZZATI
di questo impianto esistono di due tipologie:
Impianto composta da uno o più serbatoi, due o più pompe, da un compressore, da un quadro elettrico e dagli strumenti per la logica di funzionamento.
Logica di funzionamento: il sistema si basa sul principio della comprimibilità dell’aria; nel serbatoio, posto a valle delle pompe, vengono contemporaneamente e automaticamente immesse acqua, mediante le pompe, aria mediante compressore, l’automatismo viene garantito dalla presenza di pressostati uno per ogni pompa ed uno per il compressore, posto in serie con un regolatore di livello .
Un prelievo d’acqua da parte delle utenze provoca una diminuzione della quantità di liquido all’interno del serbatoio e una contemporanea lenta espansione del cuscino d’aria. I pressostati rilevano la caduta di pressione. Ad un punto minimo stabilito avviano le pompe. Le pompe forniranno la quantità d’acqua richiesta alla pressione minima stabilita (pressione ritenuta sufficiente a soddisfare l’utenza più sfavorita). Man mano che le utenze smettono di consumare la pompa ricarica il serbatoio, fino al punto massimo stabilito, raggiunto il quale si fermerà. Il compressore garantisce che il livello d’aria sia sempre ottimale all’interno del serbatoio.
VANTAGGIO DEL SISTEMA
L’elemento che caratterizza l’impianto è l’AMPIA AUTONOMIA garantita dalla dimensione del serbatoio (autonomia è definibile come la quantità d’acqua che fuoriesce dal serbatoio tra il livello di pressione massima e quello di minima punto di partenza delle pompe); essa consente ampi momenti di riposo a tutte le apparecchiature nelle ore di scarso consumo, una conseguente minore usura delle apparecchiature e una maggiore silenziosità complessiva.
La semplicità di funzionamento dovuta alla presenza di apparecchiature elettromeccaniche garantisce un’efficienza e una durata che altre tipologie d’impianto non hanno.
B) Autoclave con serbatoi a membrana. Composta da serbatoi a membrana, da 2 o più pompe, da un quadro di comando e dagli strumenti per la logica di funzionamento.
Logica di funzionamento: simile all’autoclave classica, il sistema si basa sul principio della comprimibilità dell’aria. A differenza della prima, manca il compressore e per questo motivo il ripristino periodico del cuscino d’aria deve essere effettuato da un operatore. Solitamente la dimensione dei serbatoi è limitata ( 3 serbatoi da lt 24), per cui risulta limitata anche l’autonomia; di conseguenza il numero d’interventi delle apparecchiature sarà notevolmente superiore, così come l’usura. Anzi a mano a mano che viene a mancare aria nei serbatoi l’autonomia diminuisce progressivamente aumentando i già frequenti attacchi delle apparecchiature.
VANTAGGIO DEL SISTEMA
Questo sistema fa dell’economicità d’acquisto e d’installazione il proprio punto di forza.
Tuttavia, proprio la filosofia dell’economicità porta ad installare componenti di qualità medio bassa; inoltre,
nello scegliere questo impianto, dovrà essere necessariamente prevista una manutenzione ordinaria (ripristino aria nei serbatoi) e , a causa della scarsa autonomia dei serbatoi, una manutenzione straordinaria dovuta alle frequenti rotture per usura delle apparecchiature
I serbatoi contengono delle membrane in gomma in cui staziona l’acqua, tali membrane sono soggette a frequenti rotture e relative sostituzioni.
2) SISTEMA A INVERTER
Di questo impianto si possono individuare 3 tipologie principali:
A) Impianto inverter puro comando di una o più pompe con un unico inverter
Impianto composto da una o più pompe, da un quadro di comando contenente un inverter, da un trasduttore di pressione, da un serbatoio in funzione antipendolamento.
Logica di funzionamento: il trasduttore posto sulla tubazione di mandata rileva le variazioni di pressione generate dall’utilizzo di apparecchiature da parte delle utenze e il segnale viene inviato all’inverter che, a seconda dell’intensità, comanda il funzionamento della pompa. La pompa funziona a giri variabili, cercando di fornire la quantità d’acqua necessaria a soddisfare le utenze in quel momento aperte. La seconda pompa parte in aiuto alla prima quando l’inverter ritiene che la prima pompa non sia sufficiente. Se la prima pompa può funzionare a giri variabili la seconda interverrà a giri fissi (massima potenza). Il serbatoio ha la funzione di impedire la ripartenza continua della pompa in presenza di piccole perdite del sistema (dovrà essere prevista una periodica carica d’aria manuale nel serbatoio)
Nei periodi della giornata di minore consumo l’inverter interviene variando i giri motore della pompa e quindi gli assorbimenti di corrente, adeguandosi ai veri consumi istantanei. Si ottengono: dei risparmi energetici che diventano sempre più importanti man mano che cresce la potenza del motore installato; una silenziosità maggiore dell’impianto grazie alla minore rumorosità generata dalla riduzione del numero di giri del motore e alle partenze e alle fermate in rampa che non stressano le valvole di non ritorno poste sulla linea di mandata.
E’ evidente che un blocco o peggio una rottura dell’inverter porta ad un blocco totale dell’impianto, non facilmente ripristinabile se non da personale competente e a conoscenza di quel tipo d’inverter. Per questo motivo alcuni impianti prevedono la possibilità di armare una linea emergenziale pressostatica. In realtà questa possibilità rimane solo sulla carta per il costo e per la difficoltà di individuare un punto idoneo dove installare il pressostato e dalla ridotta capacità del serbatoio antipendolamento normalmente installato
L’impianto deve essere comunque dotato di un serbatoio detto di antipendolamento, posto a valle del sistema. Tale serbatoio solitamente del tipo a membrana, dovrà essere tenuto sotto pressione mediante il periodico intervento di un operatore.
Nella versione d’impianto più efficiente si utilizza un serbatoio collaudato zincato a bagno caldo con carica aria automatica mediante compressore.
B) Impianto inverter puro: un inverter per ogni pompa
Logica di funzionamento: i trasduttori posti sulla tubazione di mandata, rilevano le variazioni di pressione generate dall'utilizzo di apparecchiature da parte delle utenze, il segnale viene inviato all’inverter che, a seconda dell’intensità, comanda il funzionamento della pompa. La pompa funziona a giri variabili cercando di fornire la quantità d’acqua necessaria a soddisfare le utenze in quel momento aperte. La seconda pompa parte in aiuto alla prima quando questa non riesce a soddisfare tutta la portata. Entrambe le pompe funzionano a giri variabile e si scambiano di sequenza periodicamente.
VANTAGGIO DEL SISTEMA
Nei periodi della giornata di minore consumo l’inverter interviene variando i giri motore della pompa e quindi gli assorbimenti di corrente, adeguandosi ai veri consumi istantanei. Si ottengono: dei risparmi energetici che diventano sempre più importanti man mano che cresce la potenza dei motori installati; si ottiene una silenziosità maggiore dell’impianto grazie alla minore rumorosità generata dalla riduzione del numero di giri del motore e alle partenze e alle fermate in rampa che non stressano le valvole di non ritorno poste sulla linea di mandata.
Non esiste una linea pressostatica emergenziale. Tuttavia in caso di blocco di uno dei due inverter l’altro continua a funzionare.
L’impianto deve essere comunque dotato di un serbatoio detto di antipendolamento, posto a valle del sistema. Tale serbatoio, solitamente del tipo a membrana, dovrà essere tenuto sotto pressione mediante il periodico intervento di un operatore. Particolare attenzione dovrà essere posta al dimensionamento di tale serbatoio, tanto più grande quanto aumenta il numero delle utenze da servire.
Nella versione d’impianto più efficiente si utilizza un serbatoio collaudato zincato a bagno caldo con carica aria automatica mediante compressore.
SERBATOIO PREAUTOCLAVE
Di impianti preautoclave si occupa la normativa UNI 9182 cui si ispirano molti regolamenti acquedotto locali.
REGOLAMENTO ACQUEDOTTO COMUNE DI MILANO
Il Regolamento dell’Acquedotto del Comune di Milano , e più in particolare l’Allegato B, lettera B, impone l’obbligo di installazione di un serbatoio definito Preautoclave da posizionare tra contatore acqua e la bocca di aspirazione delle pompe e ne determina il dimensionamento a seconda della tipologia dell’impianto prescelto:
ESEMPIOUno stabile di 20 appartamenti avente un contatore da 2” la cui portata nominale oraria è di 15 mc avremo:
A) Impianto autoclave di tipo classico o di tipo Misto installando un serbatoio autoclave da 500 lt, il preautoclave avrà una capacità minima di lt 250
B) installando tutti gli altri tipi d’impianto (idroaccumulatori, inverter puro) il preautoclave avrà una capacità di lt 750.
SERBATOINegli impianti autoclave i serbatoi installati devono del tipo collaudato ed essere rispondenti alla normativa PED che fa riferimento alla DIRETTIVA 97/23/CE. Tutti i serbatoi devono essere corredati da un libretto che ne attesti il collaudo.VALVOLE DI SICUREZZAOgni serbatoio deve essere corredato da una valvola di sicurezza collaudata PED, DIRETTIVA 97/23/CE, con relativo certificato di collaudo. E’consigliabile installare valvole del tipo a scarico convogliato con manopola di sblocco.IMPIANTO ELETTRICOLa normativa sarà quella relativa all’esecuzione degli impianti elettrici (DM 37/08, ex DL 46/90) e più generalmente la normativa CE relativa alle singole apparecchiature e all'insieme dell’impianto.
