La perdita di carico è un fenomeno che si verifica quando l'acqua attraversa un circuito. È essenziale tenerlo in considerazione durante la progettazione della rete idraulica di una piscina per assicurare una filtrazione adeguata dell'acqua e un funzionamento efficiente della piscina.
- La portata dell’acqua nel sistema di filtrazione
- Cos’è una perdita di carico?
- Progettare una piscina per evitare perdite di carico
- Correzione del problema di una perdita di carico eccessiva
- Manutenzione per prevenire problemi di perdita di carico
- Sintesi sulla perdita di carico
La portata dell’acqua in un sistema di filtrazione per piscine
È ampiamente risaputo che la principale funzione del sistema idraulico di una piscina è quella di filtrare l'acqua. Questo sistema, composto da skimmer, ugelli, tubi, valvole di controllo, una pompa, uno o più filtri, etc., deve permettere che l'acqua venga filtrata nelle migliori condizioni possibili, poiché effettua l’80% della pulizia di una piscina.
Affinché il filtro, l'elemento centrale di questo sistema, sia efficiente al massimo, l’acqua deve scorrervi attraverso alla velocità ottimale e quindi con la portata ottimale.
Per assicurare la portata ottimale, la pompa di filtrazione è ovviamente importante, ma non fa tutto. Altrettanto importante è il dimensionamento dei tubi che si trovano tra la piscina e il locale tecnico, ovvero la loro lunghezza, il materiale e il diametro, nonché il numero di parti da sigillare.
La corretta installazione di questi elementi permettedi evitare il più possibile perdite di carico,mantenendo la portata d’acqua necessaria per una corretta filtrazione dell’acqua della piscina e per mantenerla pulita.
Cos’è una perdita di carico?
Una perdita di carico è un fenomeno fisico caratteristico di un circuito idrico: consiste nella riduzione di energia, e quindi di portata, che colpisce l'acqua quando un ostacolo si trova sul suo percorso. Questo ostacolo può essere di due tipi:
-
unaperdita di carico continuasi verifica per tutta la lunghezza del tubo: si tratta semplicemente dell'attrito dell'acqua sui tubi;
-
unaperdita di carico localizzatasi verifica in uno specifica locazione. Per esempio, un gomito di 90° molto serrato che improvvisamente cambia la direzione dell'acqua nella rete può ridurre la portata.
Laperdita di carico di una rete idraulicaè quindi la somma delle perdite di carico continue e localizzate.
Le perdite di carico scarsamente controllate non solo riducono la portata d’acqua, e quindi l’efficacia della sua filtrazione, ma possono anche causare seri danni alla rete idraulica.
Progettare una piscina per evitare perdite di carico
Dopo aver effettuato i dovuti calcoli, è possibile progettare una rete idraulica che minimizzi le perdite di carico per ottenere la portata d'acqua e la velocità desiderate. Questa è la fase più importante della progettazione di una piscina.
Si tratta di una fase di cruciale importanza, perché mentre cambiare un filtro o una pompa è qualcosa di relativamente semplice, modificare un intero sistema dopo averlo costruito è lavoro importante. È meglio progettare sin dall’inizio una rete efficiente che non lesina su tubi, valvole di controllo, etc., e che assicuri il corretto funzionamento della piscina.
La velocità dell'acqua e la distanza che percorre
Un metodo efficace per ridurre le perdite di carico è generalmente quello diridurre la velocità dell'acqua. E lo si può fare installando tubi daldiametro sufficientemente grande(63 mm invece di 50 mm, per esempio) per ottenere una velocità compresa tra:
- 0,5 e 2 m/s, idealmente 1,5 m/s all’aspirazione,
- inferiore di 3 m/s, idealmente 2 m/s allo scarico.
Permettendo una buona circolazione dell'acqua tra la piscina e il locale tecnico, queste velocità prevengono lacavitazione(ovvero la formazione di microbolle di vapore acqueo all'aspirazione). Questo fenomeno cresce in maniera esponenziale con la velocità dell'acqua e, oltre a una forte riduzione dell'energia, può causare danni significativi alle turbina della pompa.
Infine, è importanteevitare lunghe distanzetra la piscina e il locale tecnico, poiché l'acqua subisce una perdita di carico continua lungo tutta la lunghezza dei tubi, facendo aumentare così il rischio di cavitazione. Pertanto, l’ideale sarebbe che il locale tecnico sia il più vicino possibile alla piscina.
Cambi di direzione
È buona prassievitare cambi di direzione improvvisinella tubazione. Due gomiti a 45°, per esempio, formeranno molti meno ostacoli all'acqua rispetto a un gomito a 90°. I gomiti “a grande raggio” sono ancora più efficaci: possono essere realizzati con tubi in PVC semirigidi, ad esempio producendo un calo energetico minimo.
Il numero di parti da sigillare
Specialmente all'aspirazione, si consiglia diselezionare con attenzione il numero di parti da sigillare: skimmer, ugelli, etc. Rispetto al costo complessivo della piscina, queste parti rappresentano un investimento minimo. Non sottovalutare i requisiti qui presenti correndo il rischio che la piscina non funzioni correttamente. Nel lungo termine ti costerà molto di più.
Le buone pratiche per le tubazioni consistono quindi, innanzitutto, nella scelta del numero giusto di parti da sigillare, seguita dal numero giusto di tubi e gomiti del giusto diametro, per ottenere rispettivamente una velocità ideale di 1,5 m/s in aspirazione e 2 m/s allo scarico.
La pompa e il filtro
La pompa deve essere quanto più vicina possibile agli skimmer per ridurre la distanza e, quindi, la perdita di carico. E nonostante ci si concentri spesso su di essa durante la progettazione di una piscina, la sua unica funzione è quella di servire il filtro. Ci si dovrebbe concentrare invece su quest’ultimo, dopo aver parlato e definito il volume dell'acqua della piscina.
Il filtro influisce anche sulle perdite di carico: un filtro a cartuccia causa in genere una minore perdita di carico rispetto a un filtro a sabbia. E contrariamente a quanto si possa credere, un filtro a cartuccia ben dimensionato richiede un po’ più di manutenzione rispetto a un filtro a sabbia ed è più efficiente. I vantaggi parlano da soli!
Correzione del problema di una perdita di carico eccessiva
È molto più facile progettare sin dall’inizio un sistema di filtrazione che anticipi e riduca le perdite di carico, piuttosto che risolvere i problemi che potrebbero causare.
Talvolta, nelle piscine mal progettate è necessario intervenire: quando, ad esempio, il sistema di filtrazione tenta di far passare una grande portata d’acqua attraverso dei tubi che sono troppo piccoli.
Quindi, come si può risolvere questo problema? La soluzione radicale sarebbe ovviamente quella di riportare in superficie la rete di tubi e sostituire questi ultimi a seconda dei principi precedentemente indicati. Efficace, ma costoso!
Prima di intraprendere un'azione così drastica, è bene considerarel'installazione di un filtro che generi meno perdita di carico.Passare da un filtro a sabbia a unfiltro a cartuccia, come accennato in precedenza, ad esempio.
Poiché una velocità ridotta produce una minore perdita di carico, un’ulteriore soluzione potrebbe essere l’installazione di unapompa a velocità variabileper far girare più lentamente l’impianto idraulico della piscina, quando le condizioni lo consentono. Assicurarsi che siano stati fatti prima i calcoli e le stime corrette per garantire un rinnovo dell'acqua sufficiente in tutti i casi.
Inoltre, nel locale tecnico, è talvolta possibile modificare alcuni tubi e gomiti:sostituire un tubo da 50 mm con un tubo di 63 mm e i gomiti troppo serrati con gomiti più larghi.
Nonostante ciò, se l’installazione non è stata adeguatamente progettata all’inizio, questi cambiamenti potrebbero rivelarsi insufficienti. La riprogettazione completa del sistema di filtrazione potrebbe essere l’unica soluzione.
Manutenzione per prevenire problemi di perdita di carico
È possibile intervenire durante la manutenzione per ridurre la pressione di carico nel circuito della piscina.
Infatti, è molto importante effettuare ladecalcificazione del filtrodurante lo svernamento, sia dei filtri a cartuccia sia dei filtri a sabbia.
Questo perché il calcare può accumularsi nel filtro e creare percorsi preferenziali che non filtrano più l'acqua, aumentando la pressione e generando una perdita di carico. Inoltre, il calcare trattiene batteri che poi portano all’inquinamento del filtro, causando molteplici problemi alla qualità dell’acqua.
Non solo per l’impatto sulla perdita di carico, ma anche per tutti questi motivi, si consiglia fortemente di decalcificare il filtroalla fine di ogni stagione.
Sintesi sulla perdita di carico
Le perdite di carico nella rete idraulica di una piscina rappresenta un fenomeno da tenere in considerazione sin dalla fase di progettazione della piscina. Se risultano essere troppo estese, l’acqua non viene più filtrata in maniera efficace e i tubi potrebbero subire dei danni.
È necessario progettare un sistema di filtrazione che abbia il minor numero di ostacoli possibile utilizzando: tubi dal diametro largo, gomiti ampi, distanze ridotte e un numero corretto di parti da sigillare. Questo assicurerà una velocità adeguata, garantendo al contempo la portata d'acqua necessaria per il suo corretto trattamento e rinnovo.
Infine, anche la pompa (possibilmente a velocità variabile) e il filtro (a sabbia o a cartuccia) possono incidere in modo significativo sulla perdita di carico del sistema, così come la decalcificazione del filtro durante la manutenzione.
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