Una parte fondamentale degli impianti per acqua potabile è costituita da tubi e raccordi. La scelta deve essere adeguata alle esigenze dell’impianto e bisogna tenere conto di determinati parametri.
Parametri Fondamentali per la Scelta di Tubi e Raccordi
Esistono diversi parametri da considerare nella scelta di tubi e raccordi per impianti idraulici:
- Diametro Nominale (DN): È un parametro che va a caratterizzare la combinazione tra tubo e raccordo. È importante sottolineare che il diametro nominale non va a indicare il diametro effettivo del tubo ma è un valore adimensionale, ovvero senza unità di misura. Il diametro nominale serve più che altro per classificare i tubi prendendo come riferimento un valore approssimativo del diametro interno che è il diametro utile del tubo.
- Pressione Nominale (PN): Questo parametro a sua volta è adimensionale quindi per definirlo si prende in considerazione un valore approssimativo della pressione effettiva che si crea internamente ad una tubazione. Anche il valore della pressione nominale viene usato per classificare sia i tubi che i raccordi.
- Portata dell'Impianto: Un altro parametro importante per il dimensionamento è la portata dell’impianto, che nella maggior parte dei casi è un valore definito in quanto sappiamo già quanta acqua dobbiamo trasportare.
Dimensionamento delle Tubazioni
Ora che abbiamo fissato i concetti di pressione e diametro nominale, possiamo passare al dimensionamento delle tubazioni. Per dimensionare un tubo dobbiamo sapere che tipo fluido scorre all’interno e a quale velocità. È importante determinare la velocità ottimale del flusso e mantenerla all’incirca costante durante il tragitto in quanto un aumento di velocità può portare a maggiori perdite di carico che si tramutano in un consumo maggiore di energia.
Definita la portata e la velocità dell’impianto è semplice determinare il valore del diametro in metri. È sufficiente quindi trasformare il valore in millimetri e vedere a quale valore di DN (diametro nominale) si avvicina.
Unità di Carico (UC)
Per la determinazione delle portate massime contemporanee, necessarie per il dimensionamento delle reti di distribuzione acqua fredda e calda, potresti utilizzare il metodo di calcolo delle Unità di carico (UC) relativamente a utenze degli edifici adibiti ad abitazioni, raccomandato dall’Ente Nazionale Italiano di Unificazione delle Norme UNI 9182. Ovviamente, non tutti gli apparecchi verranno utilizzati contemporaneamente.
Adesso dobbiamo trasformare le UC in portate. Sommando le unità di carico del bagno A, bagno B + antibagno + cucina ne deriva l'Unità di carico totali = 4 + 4 + 10 = 18 UC. Dalla tabella della portata massima contemporanea, 18 U.C. corrispondono ad una portata di 0,36 l/s.
Esempi di calcolo delle portate in base alle Unità di Carico:
- Unità di carico tot. 2,25 UC corrispondono ad una portata di 0,30 l/s.
- Unità di carico tot. 8,75 UC corrispondono ad una portata di 0,40 l/s.
- Unità di carico tot. 3 UC corrispondono ad una portata di 0,30 l/s.
Tubazioni di Ricircolo per Acqua Calda
In presenza di un impianto per la produzione di acqua calda centralizzato sono necessarie delle tubazioni di ricircolo per evitare che l’acqua si raffreddi nelle tubazioni prima di essere erogata e per impedire fenomeni di stagnazione.
Esempi di dimensionamento delle colonne discendenti:
- Sulla colonna discendente si ha un totale di 9 US per le quali sarebbe sufficiente usare un diametro di 65 mm (Ф 65) ma ciò non è consentito per la presenza del vaso.
- Sulla colonna discendente si ha un totale di 12 US per le quali sarebbe sufficiente usare un diametro di 65 mm (Ф 65) ma ciò non è consentito per la presenza del vaso.
Smaltimento delle Acque Meteoriche
Nel nostro progetto è necessario prevedere il sistema di smaltimento delle acque meteoriche soprattutto perché in presenza di una copertura piana.
Per la copertura va dimensionato il canale di gronda in base all’altezza di pioggia della nostra zona fornita dall’Annuario statistico meteorologico dell’ISTAT, in funzione della superficie da drenare e della pendenza del canale; vanno inoltre dimensionati i pluviali e i collettori orizzontali collegati alla fognatura pubblica sempre secondo l’altezza di pioggia.
Tipologie di Raccordi
Questi componenti, infatti, sono essenziali per garantire la connessione e il flusso dei fluidi all’interno del sistema. Tuttavia, capire le misure dei raccordi idraulici può sembrare complicato, specialmente per chi è alle prime armi con la progettazione di impianti.
- Raccordi filettati: sono i più comuni e si avvitano saldamente per creare una connessione ermetica.
- Raccordi a compressione: questi raccordi utilizzano una guarnizione o un anello di compressione per garantire una tenuta ermetica tra i componenti.
Misure Fondamentali dei Raccordi
- Diametro: è la misura fondamentale per determinare il dimensionamento del raccordo. Si misura solitamente in millimetri (mm) o pollici (in) ed è importante per assicurarsi che il raccordo si adatti correttamente al tubo o al componente.
- Filettatura: viene misurata in base alla sua forma e al passo, che definisce la distanza tra i filetti. Per raccordi filettati, è importante sapere il tipo di filettatura (ad esempio, BSP, NPT, M, ecc.) e la sua lunghezza.
- Connessione: può essere a compressione, saldatura, flangia o innesto rapido.
Fattori da Considerare nella Scelta dei Raccordi
La scelta del raccordo giusto dipende da vari fattori, tra cui la pressione di esercizio, il tipo di fluido, le condizioni ambientali e il tipo di applicazione.
- Compatibilità con il tubo: la misura del raccordo deve essere compatibile con il tubo o il componente con cui verrà utilizzato.
- Pressione e flusso: i raccordi devono essere scelti anche in base alla pressione di esercizio e al flusso del fluido.
- Normative e standard: è essenziale scegliere raccordi che rispettino le normative internazionali di sicurezza e qualità, come le norme ISO, DIN e SAE.
Il Pollice (Inch)
Il pollice (inch in inglese, simbolo in o doppio apice ") è un'unità di misura di lunghezza che non fa parte del sistema SI, ma che è tuttora ampiamente utilizzata nei paesi di cultura anglosassone, come Regno Unito e USA oltre che in molti settori tecnologici. 1" corrisponde a = 2,54 cm, ma questa proporzione non vale per quanto riguarda l'idraulica, dove per lo più si parla di misure nominali di tipo GAS.
Il fatto che secondo questa scala metrica 1" non corrisponda a 2,54 cm è da ritrovare nel 1800 circa. In origine, infatti, tutti i tubi seguivano la filettatura Withworth (pollici meccanici, corrispondenti a quelli inglesi), in seguito con il tempo la tecnologia ha fatto sì che si potessero produrre tubi con pari caratteristiche di resistenza alla pressione ma di spessore, peso e costo minore. Se si fossero lasciate invariate le misure del diametro interno, sarebbe sorto il problema di dover cambiare tutte le macchine che producevano la raccorderia e la conseguente confusione per il fatto di avere sul mercato due tipologie di misure per i diametri esterni. Si convenne, quindi di non modificare il diametro esterno ma di diminuire solo lo spessore del tubo, aumentando il diametro interno con spessore minore.
Diametro Nominale (DN) e Pressione Nominale (PN)
Come abbiamo osservato nel precedente articolo Dimensioni ISO e ASME: differenze e convertibilità, il diametro nominale (DN) è un indicatore convenzionale utilizzato come riferimento per individuare la grandezza degli elementi accoppiabili in una tubazione in acciaio inossidabile (flange, raccordi, valvole).
Il DN, una volta noto, risulta essenziale per conoscere la pressione di esercizio del componente.
Due elementi infatti, per essere accoppiabili, devono avere il medesimo DN e la medesima pressione nominale (PN).
Il PN rappresenta la pressione massima interna in bar di una tubazione e dei suoi raccordi.
Il PN è una scala di valori che segue approssimativamente la serie di Renard con ragione 5: 2;5;6;10;16;20;25;40;50;64;100;150;250;320;420,640.
La classificazione PN coinvolge sia caratteristiche meccaniche che dimensionali e non rappresenta un valore di una grandezza fisica in una determinata unità di misura. La pressione nominale corrisponde alla pressione di esercizio in bar solo per il coinvolgimento di acqua a temperatura non superiore a 20° C; all’aumentare della temperatura, la pressione nominale diminuisce a seconda delle normative specifiche per ogni diverso tipo di fluido.
È interessante inoltre notare la correlazione tra normativa ISO e normativa ANSI. Per quanto riguarda le flange ANSI (slip-on, welding neck, blind) la pressione nominale viene espressa in libbre (150LB, 300LB). Questi valori hanno comunque un correlativo nella classificazione PN (negli esempi indicati rispettivamente PN 20 e PN 50).
La nostra gamma, orientata principalmente alla raccorderia per condotte in bassa pressione, include flange e raccordi in acciaio inossidabile PN 6, PN 10, PN 16 e PN 40, PN 64 oltre che flange ANSI 150LB e 300LB. Questi infatti sono i primi valori della serie di Renard, tipici del nostro settore.
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