Gli impianti idraulici sono essenziali per garantire l'accesso all'acqua corrente con una pressione adeguata, sia nelle abitazioni che negli edifici commerciali. Due componenti cruciali di questi impianti sono il polmone idraulico (vaso di espansione) e l'impianto autoclave. Questo articolo esplora in dettaglio il funzionamento, le tipologie e la manutenzione di questi sistemi.
Il Vaso di Espansione: Un Componente Chiave
Il vaso espansione caldaia funziona come un polmone, ammortizzando gli sbalzi di pressione all’interno del circuito del riscaldamento dovuti all’aumento di volume dell’acqua ed evitando colpi d'ariete. Il vaso di espansione caldaia ha il compito di assorbire la dilatazione dell'acqua, in quanto durante il funzionamento della caldaia, l’acqua si riscalda e aumenta di volume. Infatti, essendo l’acqua in un circuito chiuso quando incrementa la sua temperatura, il suo volume aumenta portando ad un aumento di pressione che se non compensato supera i 3 Bar facendo scattare la valvola di sicurezza.
Un vaso espansione caldaia è costituito da un involucro metallico diviso in due camere: una piena d’acqua e una contenente aria o azoto. Quando l’acqua si scalda aumenta di volume e comprime la membrana, facendo così entrare acqua dal circuito all’interno del vaso di espansione.
Il vaso aperto pone il fluido a contatto con l'atmosfera. La pressione che si crea in basso nell'impianto è pari a quella della colonna di acqua esistente tra il vaso aperto e la caldaia. Per assorbire correttamente la pressione del circuito, deve essere collocato nel punto più alto dell'impianto, al di sopra della caldaia e di tutti i termosifoni. In molti casi è anche punto di accesso per il riempimento del circuito.
Il vaso chiuso è costituito da un contenitore rigido diviso in due camere dal volume variabile, una contenente il fluido del circuito (l'acqua, pressoché incomprimibile), l'altra contenente aria o gas (comprimibile) precaricata ad una determinata pressione mediante apposita valvola, analoga a quella degli pneumatici. La divisione tra le due camere può avvenire grazie ad una sacca o ad una membrana elastica. Una variazione di pressione porta la sacca a variare di volume, andando a compensare la variazione di pressione. Maggiore sarà il volume della sacca (polmone), maggiore sarà la capacità di compensare i cambiamenti.
Attualmente la soluzione più comunemente utilizzata è quella del vaso di espansione chiuso, in quanto permette una maggiore flessibilità in sede di istallazione, oltre a migliori prestazioni dal punto di vista energetico.
Calcolo e Installazione del Vaso di Espansione
É consigliabile installare i vasi di espansione sulla tubazione che contiene l’acqua alla temperatura più bassa, quindi, per gli impianti di riscaldamento, l’installazione corretta è sulla tubazione di ritorno. Questo perché la permeabilità della membrana ai gas aumenta al superamento dei limiti di temperatura, con diminuzione della capacità di compensazione della pressione e con grande rischio di formazione di aria nel circuito. Nel caso la temperatura al punto di installazione superi i 70°C, è quindi consigliabile adottare opportuni accorgimenti impiantistici, ad esempio un vaso intermedio di tipo passante.
L'Impianto Autoclave: Cos'è e Come Funziona
Un impianto autoclave viene utilizzato per sfruttare una riserva d’acqua che viene accantonata per utilizzarla nei momenti di necessità. L’impianto autoclave è un sistema che garantisce l’accesso all’acqua corrente anche in situazioni in cui la pressione dell’acqua è troppo bassa.
Questo dispositivo è progettato per automatizzare l’avvio e l’arresto di una o più elettropompe, assicurando una portata d’acqua sufficiente a una pressione adeguata per servire utenze che altrimenti ne sarebbero prive. In parole semplici, l’autoclave agisce aumentando la pressione dell’acqua all’interno delle tubature di un edificio, consentendo così di raggiungere anche i piani alti.
Nei condomini, ad esempio, la presenza dell’autoclave è spesso indispensabile per garantire il corretto funzionamento del sistema idrico e il confort abitativo per tutti gli inquilini. Nei condomini la presenza di un impianto autoclave diviene necessaria affinché la pressione e i flussi di acqua siano regolari a tutti i piani.
Componenti dell'Impianto Autoclave
In un impianto autoclave generico possiamo individuare le seguenti componenti:
- Camera di autoclave: tipicamente realizzata in acciaio inossidabile per garantire una resistenza ottimale alla corrosione e alla pressione.
- Sistema di riscaldamento: può essere costituito da resistenze elettriche, vapore o altri mezzi di trasferimento termico, il cui obiettivo è aumentare la temperatura all’interno della camera di autoclave per attivare il processo di trattamento dei materiali.
- Controlli di pressione e temperatura: fondamentali per garantire un trattamento sicuro ed efficace dei materiali all’interno dell’autoclave.
- Contenitore a pressione (polmone): è un elemento essenziale dell’impianto autoclave in cui è presente una camera d’aria.
- Pressostato: accende la pompa quando la pressione dell’acqua scende al di sotto di un certo limite e la spegne quando raggiunge il valore massimo prefissato.
Tipologie di Impianti Autoclave
Gli impianti autoclave possono essere suddivisi in diverse tipologie rispetto ai sistemi di automatizzazione, e principalmente in due categorie con le relative sottocategorie come segue:
- Sistema con serbatoi pressurizzati
- Autoclave di tipo classico
- Autoclave con serbatoi a membrana
- Sistema a inverter
- Impianto inverter puro con comando di una o più pompe
- Impianto inverter puro con inverter per ogni pompa
- Impianto inverter misto
La logica di funzionamento di queste tipologie varia a seconda della configurazione e dei componenti utilizzati.
Manutenzione degli Impianti Idraulici e Autoclave
Come tutti gli impianti idrici, anche un’autoclave ha bisogno di una manutenzione, e il tecnico adeguato per fare ciò è l’idraulico. Nel corso della manutenzione di un’autoclave si vanno a rilevare i detriti all’interno della vasca o a controllare i livelli di pressione dell’impianto in modo tale che accensione e spegnimento avvengano nei reali momenti di necessità. Un altro intervento da effettuare nel corso della manutenzione dell’autoclave è la pulizia dei detriti e dei residui che l’acqua stessa trasporta all’interno delle tubazioni.
In genere, è necessario che gli interventi di manutenzione avvengano in modo regolare. Come detto, la prima cosa da controllare è il vaso di espansione che regola la pressione dell’autoclave. Nel caso in cui la pressione dovesse scendere, infatti, i cicli di accensione e spegnimento della pompa non sarebbero più regolari e ciò potrebbe deteriorare l’impianto e danneggiare il vaso di espansione. Ciò significa che tale vaso dovrà essere sostituito.
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