Integrazione impiantistica - Teoria esame

SISTEMI EOLICI

I generatori ad asse orizzontale sono idonei per tutte le potenze, dalle più piccole fino alle più elevate: quelli a rotazione lenta vengono utilizzati per sfruttare venti di velocità compresa tra i 3 ei 7 m/s ma non sono in grado di generare potenze elevate, mentre quelli a rotazione veloce sono più comuni. La loro diffusione è legata alla semplicità costruttiva e alla capacità di generare potenze superiori rispetto ai generatori a bassa velocità di rotazione, mentre il loro limite è rappresentato dalla velocità di avviamento elevata tanto che nei generatori eolici di dimensione maggiore l'avviamento avviene attraverso apposite apparecchiature ausiliarie.

I generatori eolici ad asse verticale (VWAT, Vertical Air Wind Turbine) non raggiungono elevate potenze ma hanno il pregio di avere velocità di avviamento molto più basse rispetto ai generatori ad asse orizzontale. La loro comune

caratteristica costruttiva consiste nell'avere il rotore con l'albero posizionato perpendicolarmente alla direzione del vento, mentre le pale si muovono nella stessa direzione del vento. Hanno il duplice vantaggio di produrre elettricità in modo indipendente dalla direzione del vento e di garantire il proprio funzionamento anche con venti di bassa intensità. Il loro limite principale è invece costituito dalla resistenza aerodinamica che offrono le pale sotto l'azione del vento. In genere un impianto eolico di piccola taglia non reagisce alle sollecitazioni del vento sino a una velocità di circa 3-3,5 metri al secondo (circa 11-13 km/h). Superata questa velocità minima del vento il rotore si avvia spontaneamente e inizia a generare energia elettrica. Tuttavia a bassa velocità di vento corrispondono esigui valori di potenza erogata dal generatore. Ciò significa che, ad esempio, una turbina da 1 kW di potenza nominale, in

Condizioni minime di vento tali da consentirne l'avviamento, potrà generare una potenza del tutto trascurabile, non superiore a qualche decina di watt.

Tra le fonti rinnovabili indicate nella Direttiva 31/2010/UE rientrano anche l'energia geotermica, aerotermica e idrotermica. Per energia aerotermica si intende l'energia immagazzinata sotto forma di calore nell'aria, per energia geotermica l'energia immagazzinata sotto forma di calore sotto la superficie del terreno e per energia idrotermica l'energia immagazzinata sotto forma di calore nelle acque di superficie. Queste fonti di energia rinnovabile possono essere efficacemente sfruttate tramite impianti che utilizzano generatori a pompa di calore.

IMPIANTO GEOTERMICO

Un impianto geotermico è costituito da:

• Sonde che "prelevano" il calore dal terreno
• Pompa di calore che innalza il livello termico (temperatura) del calore prelevato dal terreno
• Impianto di climatizzazione a valle

della pompa di calore che distribuisce il calore agli ambienti da riscaldare.

IMPIANTO IDRICO SANITARIO

Le perdite di carico dipendono principalmente da:

• velocità dell'acqua
• diametro del tubo
• rugosità della parete interna del tubo
• lunghezza della tubazione
• dislivello

Un impianto idrico è suddivisibile, dal punto di vista funzionale, in due parti:

1. alimentazione di acqua da una fonte (acquedotto, pozzo o altro)
2. distribuzione alle utenze (acqua fredda, acqua calda, ricircolo acqua calda)

Disconnettore idrico

Il disconnettore è un dispositivo di protezione idrica in grado di impedire il ritorno di acque inquinate nella rete dell'acquedotto. Tale ritorno di acqua può avvenire a seguito di variazioni di pressione nella rete di distribuzione in maniera da creare inversione di flusso. Il disconnettore, installato tra la rete pubblica e quella di utenza negli impianti di distribuzione idrica, crea una zona di separazione di sicurezza che evita il contatto tra le.

Le distribuzioni di acqua fredda hanno origine: - direttamente a valle del contatore quando l'alimentazione proviene da acquedotto o altro sistema nel quale la pressione è maggiore o uguale a quella di esercizio - da un sistema di sopraelevazione di pressione quando questo è previsto - da un sistema di serbatoi di accumulo sopraelevati in grado di fornire la pressione di esercizio stabilita Le distribuzioni di acqua calda (quando la produzione è centralizzata per più utenze) hanno origine dal sistema di preparazione alimentato in uno dei tre modi indicati per l'acqua fredda. La pressione d'esercizio è il valore di pressione che assicura a tutte le utenze la disponibilità delle portate di progetto. La pressione d'esercizio può essere diversa dalla pressione di alimentazione.

minimo

Il è il valore più piccolo di pressione statica da mantenere nella distribuzione per assicurare la disponibilità delle portate massime contemporanee. Si determina come la sommatoria di:

• differenza di livello fra la mezzeria dell’utenza posta nel punto più alto della distribuzione e la mezzeria della fonte di alimentazione
• valore della pressione dinamica più elevata da garantire a monte delle utenze
• perdita di pressione nella rete in corrispondenza della erogazione della portata massima contemporanea

I valori minimi di pressione dinamica da considerare sono i seguenti:

• 50 kPa per la rubinetteria comune degli apparecchi sanitari e per le prese che alimentano iserbatoi o simili a bocca libera
• 100 kPa per gli idranti in genere
• 150 kPa per i rubinetti a passo rapido e per i flussometri
• 200 kPa per gli idranti antincendio

valore massimo

Il è il valore più grande di pressione statica accettabile a monte dell’utenza.

situata alla quota geometrica più bassa. Il valore di pressione statica massima deve essere non superiore a 500 kPa per non sollecitare eccessivamente le rubinetterie di erogazione ed intercettazione.

SISTEMA DI SOPRAELEVAZIONE IDRICA

I sistemi di sopraelevazione idrica vengono utilizzati quando:

• La pressione massima dell'alimentazione è minore della pressione minima occorrente nella distribuzione
• L'alimentazione ha origine da serbatoi di accumulo posati sotto quota o a pari quota della distribuzione

I sistemi di sopraelevazione della pressione utilizzabili sono:

• Autoclavi
• Idroaccumulatori
• Surpressori

Il sistema di sopraelevazione deve fornire la portata d'acqua massima richiesta dalla distribuzione nei periodi di massimo consumo contemporaneo, alla pressione di esercizio stabilita. Quando l'alimentazione viene fornita a pressione, le pompe devono generare una pressione pari a quella d'esercizio diminuita del valore di pressione dell'alimentazione.

funzione.funzione.Collegamento con l'alimentazione I sistemi di sopraelevazione della pressione, nel caso di alimentazione fornita da serbatoi di accumulo, vengono direttamente connessi con detti serbatoi. Nel caso di derivazione da acquedotto è in generale prescritto dalle Autorità competenti, e comunque consigliabile, interporre tra l'acquedotto e il sistema di sopraelevazione un serbatoio preautoclave avente lo scopo di evitare depressioni nella rete di alimentazione e conseguente contaminazione dell'acqua da parte di agenti esterni. Il serbatoio preautoclave non è necessario quando l'alimentazione proviene da pompe sommerse (o autoadescanti) che prelevano l'acqua dai pozzi e provvedono direttamente a spingerla nell'autoclave e da questa alla distribuzione. Le PREAUTOCLAVI vengono installate a monte dei gruppi di pressurizzazione per garantire l'igienicità dell'acqua attraverso il prelievo da un recipiente chiuso ed in

pressione anziché da un serbatoio a "pelo libero", e un costante flusso d'acqua alle elettropompe.

AUTOCLAVI

Il sistema con autoclave (o autoclavi) deve funzionare automaticamente nell'intervallo fra la pressione minima e la pressione massima di esercizio prestabilite in sede di progetto. L'intervallo tra le due pressioni P1 e P2, variabile in funzione del tipo di installazione, è compreso solitamente fra 150 e 250 kPa. Valori maggiori devono essere riservati a casi particolari.

Per la formazione ed il ripristino dell'aria compressa nelle autoclavi si devono adottare compressori d'aria preferibilmente non lubrificati, con serbatoio di riserva, provvisti di organi di regolazione, intercettazione e sicurezza omologati e di dispositivi di protezione contro ogni tipo di contaminazione.

La capacità dei compressori deve essere tale da poter pressurizzare il sistema nella prima fase di riempimento nel tempo massimo di due ore. Altri sistemi

pressurizzazione possono essere accettabili purché ne sia documentata la affidabilità. Le normative prevedono che l'acqua giunga all'utilizzatore per effetto della sola pressione di rete e non è consentito aspirarla dall'acquedotto. Per evitare questa eventualità si possono utilizzare contenitori di arrivo a pelo libero, ovvero a pressione ambiente, mantenuti a livello con un galleggiante e da cui l'autoclave aspira l'acqua. In assenza del serbatoio di ingresso può essere presente un pressostato che spenga l'impianto qualora la pressione di rete scenda sotto un limite prefissato. Il sistema di sopraelevazione ad autoclave è costituito normalmente da: - uno o più serbatoi autoclavi costruiti con materiali non corrodibili (acciaio zincato a bagno o acciaio inox) verificati per una pressione da 100 a 200 kPa maggiore di quella di esercizio e distribuzione - preautoclave (se necessario)*. Le preautoclavi di

volano idraul