Post on 13-Jun-2015
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Riccardo Rigon
Cenni sugli impianti domestici
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hu
Pic
chu
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• Caratteristiche di un impianto di distribuzione idrica domestica
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Allaccio alla rete
Da
Dep
po e
t al
.
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Montanti
Da
Dep
po e
t al
.
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Giunti
Da
Dep
po e
t al
.
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Un
ità
di
cari
co
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Un
ità
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cari
co
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Autoclave
Un generico impianto è costituito da:
* un serbatoio di accumulo per immagazzinare un certo quantitativo d'acqua in arrivo dalla rete (non sempre presente), * una pompa elettrica, solitamente di tipo centrifugo, con portata e prevalenza adeguate, * un contenitore a pressione in cui è presente una camera d'aria, chiamato anche polmone, * un pressostato, cioè un interruttore in grado di accendere la pompa in funzione della pressione dell'acqua.
Da Deppo et al.Wikipedia - AutoclaveDa Deppo et al.
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L'acqua ricevuta dall'acquedotto
viene spinta nel polmone con una
pressione maggiore di quella di rete
per azione della pompa. In questo
contenitore è presente una camera
d'aria che per effetto della pressione
si comprime, agendo come una
molla, in modo che allo spegnimento
d e l l a p o m p a l ' a c q u a v e n g a
m a n t e n u t a i n p r e s s i o n e . U n
pressostato avvia la pompa quando
la pressione è inferiore ad un limite
m i n i m o e l a s p e g n e a l
raggiungimento del valore massimo
prefissato.
Autoclave
Da Deppo et al.Wikipedia - Autoclave
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La presenza dell'aria nel contenitore è necessaria perché, dal momento in cui la pompa si arresta un piccolo prelevamento di liquido provocherebbe una rapida caduta di pressione nell'impianto privato. Il serbatoio pneumatico agisce quindi come un accumulatore e consente alla pompa di dilatare il periodo di funzionamento su un periodo di tempo maggiore, evitandone un continuo susseguirsi di accensioni e spegnimenti causa di usura e pericolosi colpi d'ariete.
La bolla d'aria può trovarsi a diretto contatto con l'acqua oppure i due fluidi possono essere separati da una membrana elastica. Nel primo caso l'aria tende a solubilizzarsi nell'acqua, e per questo è necessario ripristinarne periodicamente il volume per mezzo di un compressore. La seconda soluzione previene il problema della perdita di aria ma limita la dimensione dell'impianto e ne riduce l'affidabilità in quanto soggetta a rottura.
Autoclave
Wikipedia - Autoclave
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Altri elementi possono aggiungersi per completare l'impianto. Negli impianti condominiali è spesso presente un interruttore orario che provvede a spegnere l'impianto nelle ore notturne per evitare rumori molesti. L'assenza dell'autoclave non è sentita anche perché di notte l'utilizzo dell'acqua è limitato, quindi le perdite di carico nell'acquedotto pubblico sono limitate e la pressione di consegna è maggiore che di giorno.
Le normative prevedono che l'acqua giunga all'utilizzatore per effetto della sola pressione di rete e non è consentito aspirarla dall'acquedotto. Per evitare questa eventualità si possono utilizzare contenitori di arrivo a pelo libero, ovvero a pressione ambiente, mantenuti a livello con un galleggiante e da cui l'autoclave aspira l'acqua. In assenza del serbatoio di ingresso può essere presente un pressostato che spenga l'impianto qualora la pressione di rete scenda sotto un limite prefissato.
Autoclave
Wikipedia - Autoclave
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Autoclave
P1 = pres. Max V1= vol. di aria relativo
P1 = pres. Min V2= vol. di aria relativo
Q= portat di alimentazione della pompa
Qm = portata media erogata agli utenti
Vu = volume utile del serbatoio
Tc = tempo di ciclo = tempo intercorrente tra uno svuotamento ed un riempimento
m
12
m
12
c QQ
VV
Q
VVT
!
!"
!#
Posto Qm=$%Q con 0!%!1
Tc = Tr + Tv
Tc =V2 � V1
Q�Qm+
V2 � V1
Qm
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P1 = pres. Max V1= vol. di aria relativo
P1 = pres. Min V2= vol. di aria relativo
Q= portat di alimentazione della pompa
Qm = portata media erogata agli utenti
Vu = volume utile del serbatoio
Tc = tempo di ciclo = tempo intercorrente tra uno svuotamento ed un riempimento
m
12
m
12
c QQ
VV
Q
VVT
!
!"
!#
Posto Qm=$%Q con 0!%!1
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Autoclave
Posto
Qm = � Q 0 < � < 1
La minimizzazione del ciclo implica
(come nel caso analogo delle vasche di
sollevamento)
� =12
Tc =V2 � V1
Q
�1�
+1
1� �
⇥
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P1 = pres. Max V1= vol. di aria relativo
P1 = pres. Min V2= vol. di aria relativo
Q= portat di alimentazione della pompa
Qm = portata media erogata agli utenti
Vu = volume utile del serbatoio
Tc = tempo di ciclo = tempo intercorrente tra uno svuotamento ed un riempimento
m
12
m
12
c QQ
VV
Q
VVT
!
!"
!#
Posto Qm=$%Q con 0!%!1
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Autoclave
Pertanto
Tc min = 4V2 � V1
Q
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P1 = pres. Max V1= vol. di aria relativo
P1 = pres. Min V2= vol. di aria relativo
Q= portat di alimentazione della pompa
Qm = portata media erogata agli utenti
Vu = volume utile del serbatoio
Tc = tempo di ciclo = tempo intercorrente tra uno svuotamento ed un riempimento
m
12
m
12
c QQ
VV
Q
VVT
!
!"
!#
Posto Qm=$%Q con 0!%!1
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Autoclave
Durante la compressione,
l’aria nel volume superiore
dell’autoclave subisce una
trasformazione adiabiatica,
soggetta alla legge di Boyle-
Mariotte:
p1 V k1 = p2 V K
2 k = 1.4
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P1 = pres. Max V1= vol. di aria relativo
P1 = pres. Min V2= vol. di aria relativo
Q= portat di alimentazione della pompa
Qm = portata media erogata agli utenti
Vu = volume utile del serbatoio
Tc = tempo di ciclo = tempo intercorrente tra uno svuotamento ed un riempimento
m
12
m
12
c QQ
VV
Q
VVT
!
!"
!#
Posto Qm=$%Q con 0!%!1
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Autoclave
Durante la compressione,
l’aria nel volume superiore
dell’autoclave subisce una
trasformazione adiabiatica,
soggetta alla legge di Boyle-
Mariotte:
p1 V k1 = p2 V K
2 k = 1.4
pressione dell’aria
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P1 = pres. Max V1= vol. di aria relativo
P1 = pres. Min V2= vol. di aria relativo
Q= portat di alimentazione della pompa
Qm = portata media erogata agli utenti
Vu = volume utile del serbatoio
Tc = tempo di ciclo = tempo intercorrente tra uno svuotamento ed un riempimento
m
12
m
12
c QQ
VV
Q
VVT
!
!"
!#
Posto Qm=$%Q con 0!%!1
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Autoclave
Durante la compressione,
l’aria nel volume superiore
dell’autoclave subisce una
trasformazione adiabiatica,
soggetta alla legge di Boyle-
Mariotte:
p1 V k1 = p2 V K
2 k = 1.4
E quindi:
V1 = V2k
�p2
p1
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Allora da:
Si ottiene:
V2
�1� 4
⇤p2
p1
⇥=
Q Tcmin
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Autoclave
Tc min = 4V2 � V1
Q
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Ed infine:
V2 =Q Tcmin
4�1� 4
⇤p2p1
⇥
Da cui si determina il volume V2 sapendo
che, in condizioni di normale funzionamento
p2 ⇥ 4.5 � 105[Pa]
p1 ⇥ 6 � 105[Pa]
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Da
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po e
t al
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Scarichi
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Scarichi
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po e
t al
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