Laboratorio di integrazione impiantistica

IMPIANTO IDRICO-SANITARIO

1. Descrivere ed illustrare lo schema funzionale di un impianto di adduzione idrica senza sistema di sopraelevazione

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

   • prima parte ➔ alimentazione dell’acqua da rete idrica pubblica
   • seconda parte ➔ distribuzione alle utenze

   Lo schema di allacciamento alla rete pubblica prevede un contatore che misura il volume di acqua che si preleva situato tra due saracinesche che hanno la funzione di chiudere e quindi isolare parti di acquedotto quando si devono sostituire dei meccanismi, in cui si modifichi il flusso d’acqua invece interrotto. Dopo la seconda saracinesca viene posta una valvola di ritegno che impedisce ritorni di acqua verso l’acquedotto. Successivamente viene installato un manuale che ha il compito di controllare la pressione nella rete e un rubinetto per prelievi di campioni.

2. descrivere caratteristiche e funzioni di un disconnettore idraulico

   Il disconnettore idraulico è un dispositivo che ha la funzione di impedire il ritorno di acque inquinate nella rete dell’acquedotto. Questo ritorno di acqua, denominato inversione del senso di flusso, può avvenire se:

   • a) la pressione nella rete pubblica è inferiore alla pressione nel circuito derivato (sifonamento inverso), per esempio a causa di una rottura di una tubazione dell’acquedotto o a seguito di notevoli prelievi da parte di altre utenze
   • b) la pressione nel circuito derivato si innalza notevolmente (contropressione)

   Il disconnettore comprende un corpo provvisto di corpo di ispezione, una valvola di ritegno a monte, una valvola di ritegno a valle e un dispositivo di scarico.

Le valvole di ritegno delimitano 3 differenti zone caratterizzate da diverse pressioni:

1. zona: zona a monte (A) ➔ P1
2. zona: camera intermedia (B) ➔ P2
3. zona: zona a valle (C) ➔ P3

P1>P2>P3

Nella zona intermedia si trova il dispositivo di scarico, situato nella parte bassa dell’apparecchio (3), collegato tramite un’asta (4) al diaframma (5). Il movimento di questo insieme di elementi è gestito da molla che può trascinarlo verso l’alto (6). Sopra al diaframma c’è una camera di manovra (D) che è collegata alla zona di monte tramite un canale (7).

Funzionamento del disconnettore in condizioni di flusso normale

Entrambe le valvole di ritegno sono aperte. La pressione nella camera intermedia, per effetto della perdita di carico causata dalla valvola, è sempre inferiore rispetto alla pressione di ingresso di circa 140 mbar. In queste condizioni, grazie alla differenza di pressione, l’insieme costituito da diaframma, asta e otturatore, è soggetto ad una spinta verso il basso che fa sì che il sistema sia aperto.

Arresto del flusso In condizioni di arresto del flusso le due valvole sono chiuse e l’insieme costituito da diaframma asta e otturatore è soggetto ad una spinta verso l’alto che fa sì che il sistema sia chiuso.

Depressione a monte Al diminuire della pressione a monte, entrambe le valvole si chiudono mentre si apre la valvola di scarico (3) nel momento in cui la differenza di pressione tra la zona a monte e quella intermedia diminuisce raggiungendo un valore di poco superiore a 140 mbar. Lo scarico prosegue fino allo svuotamento del corpo del disconnettore.

Sovrapressione a valle Se la pressione nella zona a valle aumenta fino a superare il valore della pressione a monte, la valvola di ritegno a valle si chiude, non consentendo il ritorno verso l’acquedotto dell’acqua già inviata all’utenza.

I COLLETTORI PIANI

Sono formati da:

• assorbitore metallico (in rame, alluminio o acciaio) che incorpora anche i tubi di passaggio del fluido vettore
• Lastra in vetro o in plastica con buona trasparenza alle radiazioni del sole e opacità a quelle emesse dall'assorbitore (in modo da non disperdere il calore incamerato)
• Pannello di materiale isolante, posto sotto l'assorbitore
• Involucro di contenimento per proteggere i componenti e limitare le dispersioni termiche

Questa tipologia di pannello può produrre acqua calda fino a 90°-95°C anche se la resa diminuisce in modo considerevole oltre ¹_665-709.

COLLETTORI SOTTOVUOTO

Sono costituiti da una serie di tubi in vetro sottovuoto all'interno dei quali sono posti assorbitori a strisce.

Il fatto che il tubo esterno sia sottovuoto assicura il massimo isolamento termico del fluido vettore. Il tubo collettore è munito di un tubo interno metallico che assorbe la radiazione solare ed avendo basso calore specifico tende ad innalzarsi di temperatura favorendo così lo scambio termico verso il fluido termovettore.

Sono in grado di produrre acqua calda fino a ¹_115°-120°C.

È una tecnica costruttiva che consente di limitare le dispersioni termiche dei pannelli ed assicurare, pertanto, rendimenti più elevati: caratteristica che può risultare molto utile nelle zone con basse temperature esterne.

Rendimento a confronto

Il rendimento, anche detto rendimento ottico, dipende dalla tipologia di collettore e rappresenta la frazione dell'energia solare incidente sul collettore che è trasferita al fluido termovettore.

Collettori piani

rendimento ottico ~ 81%, coeff. dispersione termica ~ 3,7 [W/m²/°C]

In una ventilazione parallela indiretta, c'è una colonna di ventilazione che deve sempre avere un diametro pari ad almeno i 2/3 di quello della colonna di scarico. Questo sistema è particolarmente usato per servizi posti in batteria, quando la distanza tra l'allacciamento dell'ultimo sanitario alla colonna supera i 4 m.

Svantaggi del sistema

Alla luce di queste considerazioni, diviene necessaria l'adozione di reti di distribuzione separate e di reti di scarico divise.

Per esempio, si possono prevedere almeno tre differenti reti:

1. rete di distribuzione dell’acqua potabile che distribuisce acqua a lavabi, vasche da bagno, docce, lavelli e bidet
2. Rete di distribuzione dell’acqua grigia trattata che distribuisce acqua alle cassette dei WC e ai rubinetti di irrigazione
3. Rete di distribuzione dell’acqua piovana trattata che distribuisce acqua a lavastoviglie e lavatrici.

Questa moltiplicazione delle reti di scarico e distribuzione unita alle vasche di raccolta e depurazione, sono variabili da valutare in sede progettuale in quanto portano ad una significativa riduzione dello spazio disponibile.

6) sistemi per la limitazione della portata di acque meteoriche alla fognatura

Se non si ricorre ai sistemi di riutilizzo delle acque grigie o meteoriche, i quali limitano di per sé il conferimento di acqua alla rete fognaria, bisogna predisporre un sistema che eviti il sovraccarico delle fogne in caso di precipitazioni molto intense.

Si utilizzano quindi delle vasche, dette di laminazione dove viene accumulata l'acqua piovana che è scaricata in fognatura con una portata controllata da pompe di sollevamento o attraverso l'uscita da un piccolo diaframma. Anche in questo caso, qualora la vasca risultasse piena, esiste un sistema che indirizza il deflusso in fogna.

Dal momento che viene assunto che i primi 5 mm di pioggia, detta prima pioggia, dilavino e puliscano le aree dalle quali l’acqua viene raccolta, l’acqua che cadrà dopo conterrà una minima concentrazione di inquinanti. Si può perciò destinare la prima pioggia alla fognatura e la pioggia successiva al terreno mediante pozzi perdenti.

Generalmente un impianto di prima pioggia è composto da

1. pozzetto deviatore che serve per indirizzare l’acqua o alla vasca di accumulo o alla fogna
2. una o più vasche di accumulo
3. sistema elettromeccanico composta da un quadro elettrico di comando e regolazione dotato di temporizzatore, salvamotore e allarme. Il temporizzatore serve per stabilire dopo quanto tempo dall’evento meteorico (in genere 48 ore), avviare la pompa per svuotare il serbatoio di accumulo. In presenza di pioggia il sensore non dà il consenso al suo avvio.

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