Lab di Integrazione Impiantistica - Appunti + Domande ed Esercizi esame

Impianto idrico sanitario

Perdite di carico

Le perdite di carico dipendono principalmente da: velocità dell'acqua, diametro del tubo, rugosità della parete interna del tubo, lunghezza della tubazione e dislivello.

Impianto idrico

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

• Alimentazione di acqua da una fonte (acquedotto, pozzo od altro)
• Distribuzione alle utenze (acqua fredda, acqua calda, ricircolo acqua calda)

Disconnettore idraulico

Il disconnettore idraulico è un dispositivo di protezione idrica in grado di impedire il ritorno di acque inquinate nella rete dell'acquedotto a seguito di variazioni di pressione nella rete di distribuzione. Il disconnettore, installato tra la rete pubblica e quella di utenza, crea una zona di separazione di sicurezza che evita il contatto tra le acque contenute nelle due reti. Il disconnettore comprende: un corpo provvisto di coperchio di ispezione, una valvola di ritegno a monte, una valvola di ritegno a valle e un dispositivo di scarico.

Le due valvole di ritegno delimitano tre differenti zone, in ciascuna delle quali si ha una pressione diversa: zona a monte (A), zona intermedia (B) e zona a valle (C), ognuna di esse dotata di attacco per misurare la pressione. Nella zona intermedia, si trova il dispositivo di scarico, situato nella parte bassa dell'apparecchio. In condizioni corrette di flusso, entrambe le valvole di ritegno sono aperte ma al diminuire della pressione a monte entrambe le valvole di ritegno si chiudono mentre si apre la valvola di scarico, questo se la differenza di pressione tra la zona a monte e quella intermedia diminuisce raggiungendo un valore di poco superiore a 140. L'apertura della valvola di scarico prosegue fino allo svuotamento del corpo del disconnettore.

Distribuzioni di acqua fredda

Hanno origine:

• Direttamente a valle del contatore quando l'alimentazione proviene da acquedotto o altro sistema
• Da un sistema di sopraelevazione di pressione quando questo è previsto
• Da un sistema di serbatoi di accumulo sopraelevati

Distribuzioni di acqua calda

Quando la produzione è centralizzata per più utenze, le distribuzioni di acqua calda hanno origine dal sistema di preparazione alimentato in uno dei tre modi indicati per l'acqua fredda.

Pressione di esercizio

La pressione di esercizio è il valore di pressione che assicura a tutte le utenze la disponibilità delle portate valore di progetto. La pressione di esercizio può essere diversa dalla pressione di alimentazione ed il minimo è il valore più piccolo 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 in caso di portata massima contemporanea

Il valore massimo è il valore più grande di pressione statica accettabile a monte dell'utenza situata alla quota geometrica più bassa (al punto più vicino) e non deve essere superiore a 500 per evitare sollecitazioni eccessive.

Riduttori di pressione

Sono dispositivi in grado di ridurre e stabilizzare le pressioni in rete secondo i valori richiesti. Servono a proteggere gli impianti da pressioni troppo elevate, evitando possibili danni alle reti di distribuzione, forti rumori e maggior consumo di acqua. Il loro funzionamento è basato sull'equilibrio della spinta della molla e quella della membrana, chiudendo e aprendo l'otturatore.

Trattamento di addolcimento acqua

L'addolcimento è un trattamento che rimuove dall'acqua i sali responsabili del calcare e viene effettuato mediante apparecchiature che operano sul principio dello scambio ionico, infatti, all'interno dell'apparecchiatura sono presenti particolari resine che sostituiscono questi sali con sali solubili non in grado di formare depositi calcarei. Al passaggio dell'acqua dura avviene lo scambio con gli ioni calcio e magnesio di cui l'acqua è ricca.

Rete di ricircolo

La quantità massima di acqua fuoriuscente dai rubinetti prima che l'acqua calda venga erogata alle condizioni prescritte è di 1,5 L. Perché questo si verifichi nelle distribuzioni centralizzate è indispensabile prevedere una rete di ricircolo che consenta all'acqua di restare in continuo movimento evitando le perdite di calore.

Colpo d'ariete

È un fenomeno che si verifica nelle condotte chiuse quando il fluido è frenato o accelerato in tempi molto brevi, per effetto della rapida chiusura di valvole e rubinetti o per l'arresto di una pompa di circolazione. Si manifesta attraverso la propagazione di sovrappressioni e depressioni lungo le condotte che possono provocare rumorosità e danni all'intero sistema.

Impianto di riscaldamento

Dispersioni termiche – Ponti termici

Nel periodo invernale i carichi termici si riducono a:

• Dispersione per trasmissione dalle chiusure opache
• Dispersione per trasmissione dalle chiusure vetrate
• Immissione di aria esterna di rinnovo

I carichi interni e l'irraggiamento solare si traducono in apporti gratuiti e quindi si trascurano nel calcolo della potenza di picco e si considerano nel calcolo del fabbisogno energetico. Il parametro termofisico che caratterizza un ponte termico bidimensionale è la trasmittanza termica lineica che indica il flusso termico che attraversa il nodo per una differenza di temperatura tra interno ed esterno di 1.

Impianti di riscaldamento – Corpi scaldanti

Gli impianti di riscaldamento sono costituiti essenzialmente da:

• Generatore di calore
• Sistema di distribuzione
• Terminali di erogazione del calore
• Sistema di regolazione

I corpi scaldanti sono gli organi che cedono il calore prodotto da un generatore all'ambiente in modo da ottenere specifiche condizioni di temperatura. Un esempio sono:

Radiatore

Corpo scaldante che emette calore per convezione naturale ed irraggiamento. Al decrescere della temperatura media dell'acqua la resa cala in modo vistoso per cui occorre usare temperature pari ad almeno 65 °C.

Radiatore o convettore ventilato

Radiatore o convettore equipaggiato con un ventilatore per incrementare l'emissione di calore per convezione.

Venticonvettori

Il tipo di venticonvettore deve essere scelto in funzione della temperatura di acqua utilizzata. Il medesimo ventilconvettore può anche raffrescare usando acqua refrigerata al posto dell'acqua calda.

Pannelli radianti

I principali vantaggi dei sistemi a pannelli radianti sono:

• Compatibilità con generatori ad alta efficienza come caldaie a condensazione
• Favorable incidenza sulla temperatura operante

I principali svantaggi sono:

• Inerzia termica maggiore di altre tipologie
• Resa dipendente dal tipo di rivestimento, maggiore se elevata conduttività termica (ceramica)

Il corpo scaldante è costituito dal pavimento, dal soffitto o dalle pareti dell'ambiente da scaldare e il riscaldamento avviene per mezzo di tubazioni percorse da acqua calda che emette calore nell'ambiente in parte per convezione e irraggiamento. I sistemi a pannelli radianti a pavimento sono quelli che consentono di ottenere una curva di temperatura più prossima a quella ideale per la specifica posizione dei pannelli, che consente di mantenere l'aria più calda in prossimità del pavimento, e per il fatto che il calore viene ceduto soprattutto per irraggiamento. Il sistema è compatibile con l'installazione di radiatori supplementari, come capita spesso nei bagni.

Per evitare la formazione di strisce a pavimento a diversa temperatura, l'interasse dei tubi non deve superare i 20 e per evitare perdite di carico eccessive la lunghezza massima dei circuiti dei singoli pannelli non deve superare i 25. Le valvole termostatiche regolano la temperatura dei singoli circuiti. I pannelli isolanti posti sotto le tubazioni e realizzati in polistirene espanso riducono il calore ceduto verso il basso e limitano l'inerzia termica del sistema. I pannelli isolanti possono essere con superficie superiore piana, dove richiedono la messa in opera di reti elettrosaldate o di appositi profilati metallici per il fissaggio di tubi, oppure congiunti perimetrali bugne che consentono l'ancoraggio diretto delle tubazioni. I posti in opera lungo le pareti perimetrali servono ad assicurare la dilatazione del massetto e la discontinuità acustica fra pavimento e pareti.

Il massetto di completamento deve essere armato con rete elettrosaldata ed evitare la formazione di sacche d'aria. Lo spessore minimo del massetto sopra i tubi deve essere di almeno 35-40 per massetti di finitura. I tubi sono generalmente realizzati in materiali adatti a queste applicazioni.