Gli impianti idraulici sono fondamentali per la distribuzione di acque, gas o fluidi vettori in un edificio. Comprendono un vasto insieme di elementi che garantiscono la corretta erogazione e lo smaltimento delle acque.

Cos'è un Impianto Idraulico?

Un impianto idraulico comprende l’insieme delle reti e delle apparecchiature che permettono la fornitura e la distribuzione dell’acqua potabile, fredda e calda, all’interno di un’abitazione, oltre alle reti di scarico delle acque usate.

L'impianto idraulico di acqua sanitaria comprende le reti di distribuzione di acqua potabile e non potabile per uso domestico, in particolare quello civile per lavarsi o per accumulo. In tutta la UE, come nella maggioranza del resto del mondo, l'acqua calda si trova a sinistra e quella fredda a destra.

Il fine ultimo di un impianto idraulico è quello di garantire una corretta e sufficiente erogazione delle acque e un loro successivo smaltimento.

Componenti Chiave di un Impianto Idraulico Standard

  • Punto di riconsegna del contatore: L’impianto idraulico vede il proprio punto di partenza coincidere con il punto di riconsegna del contatore.
  • Chiave d’arresto principale (saracinesca): L’impianto idraulico sanitario viene intercettato all’ingresso dell’abitazione da una chiave d’arresto principale.
  • Rubinetti: Le chiavi d’arresto secondarie dell’impianto sono i rubinetti.
  • Collettore: È la componente dedicata alla distribuzione dell’acqua in pressione nel circuito idrico in modo ordinato a tutte le utenze.
  • Derivazioni: Lungo il percorso tra questi due sono presenti delle “sotto-uscite”, chiamate derivazioni.

Come Funziona un Impianto Idraulico?

Di base, l’acqua fredda in entrata alimenta direttamente i vari erogatori (i rubinetti) e sanitari. Inoltre, viene riscaldata da una caldaia, così da poter essere distribuita anche calda in base all’attivazione del miscelatore. Questo significa che ogni sanitario è collegato a un tubo per l’acqua calda e uno per l’acqua fredda.

L’acqua, proveniente dall’acquedotto, arriva nell’abitazione tramite delle tubazioni, solitamente in metallo come la ghisa che, installate sotto il marciapiede o in strada, salgono lungo il muro dell’edificio. Ogni impianto collegato all’acquedotto è dotato di un contatore, installato dall’azienda, che svolge la funzione di erogare il servizio idrico misurandone i consumi.

Impianto di Adduzione e Distribuzione

L’impiego efficace dell’acqua all’interno di un edificio richiede un impianto di adduzione e distribuzione ben progettato e funzionale. Questo sistema è responsabile del trasporto dell’acqua potabile dalle fonti di approvvigionamento (serbatoi o reti pubbliche) verso i punti di utilizzo all’interno della struttura.

In genere, l’impianto inizia con un contatore, un dispositivo di chiusura (saracinesca, rubinetto di arresto) e un filtro per garantire la qualità dell’acqua in ingresso, seguito da una pompa o da un sistema di pressurizzazione che assicura il flusso costante e adeguato. Il percorso dell’acqua comprende tubazioni principali e diramazioni che portano ai vari punti di prelievo, come rubinetti, docce e apparecchi sanitari.

È essenziale che queste tubazioni siano dimensionate correttamente per evitare perdite di pressione e garantire un flusso sufficiente in ogni punto della rete. Per servire i vari punti di erogazione dell’acqua in un edificio, occorrono colonne verticali di maggiore sezione e reti di distribuzioni orizzontali ai vari piani. Le tubazioni di distribuzione possono essere in rame, rivestito in materiale plastico, o in PVC. Le colonne montanti devono, invece, avere una sezione via via decrescente verso l’alto e possono essere in acciaio zincato, polietilene ad alta densità (PEAD), in rame o in PVC.

Per l’impianto di distribuzione dell’acqua è preferibile la cosiddetta distribuzione a collettore, in cui ogni punto di erogazione è servito singolarmente da un unico tubo, senza giunzioni, che parte da un collettore centrale di distribuzione ed arriva alle singole utenze. In questo modo la chiusura di una singola utenza non pregiudica il funzionamento delle altre e si evitano giunture che sono spesso causa di perdite. I collettori devono essere posizionati in una cassetta incassata dedicata, posta in un punto facilmente accessibile per eventuali operazioni di manutenzione. La stessa cassetta ospita un collettore per l’acqua calda ed uno per l’acqua fredda.

Impianto di Scarico

Questo sistema è progettato per convogliare le acque reflue provenienti da lavandini, docce, wc e altri apparecchi sanitari verso la rete fognaria o il sistema di trattamento delle acque reflue. Le tubazioni di scarico devono essere dimensionate correttamente per evitare intasamenti e garantire un flusso adeguato.

Spesso, le tubazioni di scarico sono realizzate in PVC o polipropilene, materiali che offrono resistenza alla corrosione e alla formazione di incrostazioni. È essenziale che l’angolazione delle tubazioni sia accuratamente calcolata per consentire il corretto deflusso delle acque reflue gravitazionalmente. Inoltre, l’installazione di dispositivi come sifoni e ventose previene l’ingresso di odori sgradevoli negli ambienti interni e contribuisce a mantenere il sistema igienico e funzionale nel tempo.

Gli impianti di scarico possono essere di due tipi:

  • A doppio tubo, cioè realizzati con due tubi distinti per lo scarico, per smaltire separate le acque nere e quelle bianche.
  • Tubo singolo nel quale confluiscono indistintamente le acque nere e quelle bianche.

Qualora fosse possibile, è sempre consigliabile avere un impianto di scarico a doppio tubo perché offre il vantaggio di una maggiore igienicità. Optando per questa soluzione, infatti, si evita che il riflusso e il cattivo odore delle acque nere, risalgano attraverso gli scarichi di lavandini, docce, vasche, ecc.

Ad ogni modo, per evitare il fenomeno del riflusso, esistono dei componenti di collegamento tra le singole apparecchiature igieniche e le condutture di scarico, costituite da un tubo ricurvo (in metallo, plastica o PVC) detto sifone.

Componenti dell’Impianto di Scarico

L’impianto di scarico è costituito da:

  • Tubazioni orizzontali con leggera pendenza (superiore all’ 1%) che collegano i singoli apparecchi di servizio ad una cassetta di ispezione.
  • Tubazione orizzontale, con pendenza superiore all’1%, che collega la cassetta di ispezione alla braga situata sotto al WC.
  • Colonna di scarico (o fecale) che si sviluppa verticalmente, destinata a ricevere le acque nere e a convogliarle nell’impianto fognario pubblico, previa il passaggio in un pozzetto d’ispezione.
  • Sfiato di ventilazione, collocato generalmente sulla copertura del fabbricato.

Apparecchiature Igieniche dell’Impianto Idraulico

Le apparecchiature che compongono l’impianto idraulico solitamente includono:

  • Lavello cucina: Montato su staffe di acciaio o inserito in un mobile predisposto, il lavello deve essere posizionato in modo che il bordo superiore si trovi tra gli 80 e gli 85 cm dal pavimento.
  • Lavatrice e lavastoviglie: Per la presa d’acqua destinata alla lavatrice o alla lavastoviglie, è necessario solitamente predisporre una presa d’acqua fredda.
  • Lavabo bagno: Anche il lavabo del bagno può essere montato su staffe di acciaio, appoggiato su una colonna in porcellana, appoggiato o incassato ad un mobile bagno. In tutti i casi, è importante posizionarlo ad un’altezza di circa 80 cm dal pavimento.
  • Vasca e doccia: La vasca, solitamente in ghisa o in acciaio smaltato, può essere scelta, nei prodotti di più recente fattura, in acrilico (o metacrilato), resina, vetroresina o corian.
  • Bidet: Può essere appoggiato direttamente sul pavimento, filo muro oppure sospeso su staffe. È provvisto di miscelatore monocomando per l’erogazione dell’acqua calda e fredda.
  • Vaso: Il vaso può essere con scarico a pavimento o attacco a parete, sospeso o filo muro. È già fornito coni sifone integrato.

Motori Idraulici

I motori idraulici sono componenti fondamentali in numerosi sistemi idraulici, utilizzati per convertire l’energia del fluido in energia meccanica. Grazie alla loro capacità di generare coppia e movimento rotatorio, i motori idraulici trovano applicazione in una vasta gamma di settori, dall’industria pesante all’automazione. Il funzionamento di un motore idraulico si basa sulla trasformazione dell’energia idraulica, proveniente da un fluido sotto pressione, in energia meccanica rotativa. Il fluido, solitamente olio idraulico, entra nel motore attraverso un ingresso, esercitando pressione su componenti interni come pale, pistoni o ingranaggi.

Tipi di Motori Idraulici

  • Motori a ingranaggi: Sono tra i più semplici e diffusi nel settore idraulico. Funzionano grazie a due ingranaggi che ruotano in direzioni opposte all’interno di una camera.
  • Motori idraulici a palette: Funzionano tramite un rotore eccentrico dotato di palette mobili che si muovono all’interno di una camera.
  • Motori a pistoni: Sono progettati per applicazioni che richiedono alte pressioni e coppie elevate.

Applicazioni dei Motori Idraulici

  • Industria: I motori idraulici sono ampiamente utilizzati in ambito industriale per alimentare macchinari pesanti e linee di produzione.
  • Agricoltura: Nel settore agricolo, i motori idraulici sono utilizzati in numerose attrezzature, come trattori, mietitrebbiatrici e aratri.
  • Veicoli e attrezzature mobili: I motori idraulici sono spesso utilizzati anche in veicoli e attrezzature mobili come escavatori, gru e camion.

Oleodinamica

L’oleodinamica è una tecnologia fondamentale in numerosi settori industriali e meccanici, impiegata per trasmettere energia attraverso fluidi in pressione. Gli impianti oleodinamici si basano su componenti specifici che consentono il corretto funzionamento del sistema. I componenti oleodinamici sono elementi chiave nei sistemi che sfruttano l’energia dei fluidi per generare movimento e forza.

L’oleodinamica trova applicazione in svariati settori industriali e meccanici, dai macchinari agricoli agli impianti industriali, dai veicoli da costruzione ai sistemi di sollevamento. Questi componenti sono progettati per resistere a condizioni di lavoro gravose, con alte pressioni e temperature variabili, e per garantire prestazioni elevate nel tempo.

Componenti Chiave di un Sistema Oleodinamico

  • Pompe: Il cuore di un sistema oleodinamico è rappresentato dalle pompe, che generano il flusso del fluido all’interno del circuito. Le pompe a ingranaggi sono tra le più diffuse per la loro compattezza e resistenza, mentre quelle a pistoni sono più adatte a impianti ad alta pressione.
  • Valvole oleodinamiche: Per garantire la corretta gestione del flusso e della pressione del fluido, le valvole oleodinamiche svolgono un ruolo fondamentale. Esse possono essere di diverse tipologie, come le valvole di controllo direzionale, che regolano la direzione del fluido, o quelle di regolazione della pressione, che assicurano che il sistema operi entro parametri sicuri.
  • Cilindri oleodinamici: Tra gli elementi più importanti di un impianto troviamo i cilindri oleodinamici, che convertono l’energia del fluido in movimento lineare. Questi possono essere a semplice effetto, con un’azione in un solo senso, o a doppio effetto, in cui il fluido agisce in entrambe le direzioni.
  • Serbatoio oleodinamico: Un altro componente chiave è il serbatoio oleodinamico, che funge da riserva per il fluido e consente la decantazione delle impurità.
  • Filtri oleodinamici: Per mantenere l’olio idraulico pulito, si utilizzano filtri oleodinamici, che eliminano particelle e detriti, garantendo così un funzionamento efficiente dell’impianto.
  • Scambiatori di calore: Infine, per evitare il surriscaldamento del fluido, si utilizzano scambiatori di calore, che mantengono la temperatura entro valori ottimali.

Come Funziona l'Oleodinamica

La seguente panoramica passo dopo passo spiega in maniera semplice come funziona l’oleodinamica.

  1. Aumento della pressione: La pompa idraulica viene azionata manualmente (ad esempio azionando una leva o un pedale) o tramite un motore. Il movimento del pistone riduce lo spazio per l’olio idraulico. La pressione continua a salire.
  2. Distribuzione del volume o del flusso: Il fluido in pressione è chiamato anche volume o flusso. Questo viene distribuito attraverso i tubi idraulici del sistema. Nei sistemi oleodinamici complessi è possibile utilizzare delle valvole per controllare la direzione del flusso volumetrico.
  3. Conversione in energia meccanica: Una volta che il fluido si è diffuso attraverso i tubi e ha accumulato una pressione sufficiente, attiva un secondo cilindro o motore idraulico (cilindro idraulico doppio effetto) che è responsabile del processo corrispondente (ad esempio, il sollevamento di una piattaforma o l’attivazione del freno).
  4. Ritorno del fluido idraulico: Infine, per abbassare nuovamente la pressione nel caso di sistemi manuali a molla (in un sistema frenante, ad esempio), è sufficiente riposizionare la leva nella sua collocazione iniziale.

Vantaggi di un Sistema Oleodinamico

  • Elevata trasmissione di potenza
  • Ingombro relativamente ridotto
  • Buona adattabilità alle contingenti condizioni di spazio grazie a tubi e collegamenti flessibili
  • Idoneità anche per macchine di precisione grazie a sequenze di movimento lente e regolabili separatamente
  • Lunga durata e bassa usura (se mantenuti e utilizzati seguendo le istruzioni)
  • L’olio idraulico previene l’attrito e allo stesso tempo svolge una funzione refrigerante, aumentando così la durata del sistema

Materiali Utilizzati nelle Tubazioni

Fino agli inizi degli anni ’90 gli impianti idraulici venivano realizzati con tubi in ferro. L’idraulico li tagliava, dopo aver studiato le misure, e filettava, uno per uno, prima di metterli in opera, con logiche conseguenze in termini di tempo e di energia.

L’evoluzione tecnologica ha introdotto nuove leghe termoplastiche, che vanno ad affiancare il rame nella cerchia dei materiali a disposizione. Queste componenti permettono di migliorare l’impianto idraulico.

I materiali più comuni utilizzati per le tubazioni includono:

  • materiale plastico (ad es. polietilene PE o polipropilene PP): si tratta del materiale più usato in quanto è igienico, resistente alla corrosione, durevole nel tempo, sicuro nelle giunture e nei raccordi ed ha costi inferiori a quelli degli altri materiali.

Appena superata "l'era del rame" nell'installazione dei circuiti idraulici di riscaldamento, ecco spuntare il cosiddetto "multistrato" che non ha un elevato indice di conducibilità, ma che in compenso ha dei costi e tempi di installazione davvero senza precedenti e dunque bassissimi. Tanto da non dover considerare la differenza dispersione di conducibilità che si compensa con la nuova e correlata classe energetica delle nuove caldaie in commercio.

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