Pressione nell'impianto idrico domestico: specificità dei sistemi autonomi + metodi per normalizzare la pressione

Avere un impianto di approvvigionamento idrico autonomo nel proprio terreno o in campagna non significa che si possa utilizzare comodamente l'acqua e che tutti gli elettrodomestici e gli impianti idraulici funzionino in modo stabile e affidabile.

È inoltre necessario garantire che la pressione nell'impianto idrico della casa privata rientri nei valori ottimali, con la portata richiesta per le esigenze domestiche. Di come ottenere questo risultato si parlerà in seguito.

Caratteristiche tipiche degli acquedotti autonomi

Una delle caratteristiche più importanti di un sistema idrico è la pressione dell'acqua. Da essa dipendono non solo la portata dal rubinetto, che consente di svolgere le normali pratiche igieniche senza problemi, ma anche il funzionamento di tutti i dispositivi e le apparecchiature che consumano acqua.

Bisogna tenere presente che il funzionamento di un sistema idrico autonomo è diverso da quello di un approvvigionamento centralizzato dei condomini.

Innanzitutto, un acquedotto indipendente è un insieme di misure specifiche, senza l'attuazione anche di una sola delle quali lo schema potrebbe non funzionare affatto, o funzionare in modo diverso da quanto previsto.

Vi sono alcune peculiarità anche per quanto riguarda il mantenimento di una pressione dell'acqua stabile e ottimale, prelevata da una fonte autonoma.

Nel sistema di utilizzo indipendente delle fonti di approvvigionamento idrico di una casa di campagna rientrano elementi interconnessi:

1. Tubi, raccordi, manometri.
2. Sommersa o pompa di superficie per il sollevamento dell'acqua da una sorgente.
3. Pompe di pressurizzazione, che possono essere più di una, o una stazione di pompaggio con accumulatore idraulico per l'accumulo di una riserva d'acqua per un successivo consumo ininterrotto.
4. Un relè che accende e spegne la pompa, se necessario.

A differenza degli abitanti dei condomini, il proprietario di una casa privata deve risolvere da solo le questioni relative alla corretta ed efficiente interazione di tutti questi elementi.

Caratteristica #1 – sollevamento dell'acqua dal pozzo

Il prelievo e il trasporto dell'acqua vengono effettuati direttamente dalla fonte di approvvigionamento idrico.

E qui possono esserci diverse opzioni. Ma quale preferire dipende principalmente dalla complessità e dal costo dei lavori di sollevamento dell'acqua in superficie. I più costosi sono il pozzo artesiano e il pozzo tradizionale.

Ai fini dell'approvvigionamento idrico di una casa privata o di una dacia, di solito si scelgono fonti relativamente accessibili: un pozzo d'acqua o un normale pozzo a camera.

La prima opzione è dovuta alla necessità di una perforazione profonda, con l'uso di attrezzature speciali, la seconda è dovuta al lavoro manuale.

Pozzo a punta, o abissina — la fonte più semplice da realizzare con le proprie mani e la meno costosa in termini di attrezzatura.

Ognuna di queste opzioni ha i suoi pro e contro, e la scelta dipende non solo dal prezzo e dalla complessità dei lavori, ma anche dalle specifiche condizioni geologiche del territorio.

Caratteristica #2 – portata del prelievo idrico

Le prestazioni del sistema di approvvigionamento idrico e l'uso delle apparecchiature di pompaggio dipendono dalla portata della fonte d'acqua.

Il calcolo corretto della portata consente di utilizzare razionalmente questa fonte e di affrontare correttamente la questione della scelta della pompa.

Più alto è il rapporto tra il volume d'acqua massimo estraibile dal pozzo o dal pozzo tradizionale nell'unità di tempo in cui la fonte si esaurisce, maggiore è la produttività del prelievo e, di conseguenza, più potente deve essere la pompa.

Per determinare la portata della fonte si utilizzano due indicatori del livello dell'acqua:

1. Statico — lunghezza del tratto dal livello del suolo all'acqua nella fonte in stato di riposo.
2. Dinamico — distanza dalla superficie al livello stabile dell'acqua quando la pompa è in funzione.

Se la quantità di acqua prelevata dalla fonte è stabilmente al livello del suo reintegro, si può dire che la produttività del prelievo corrisponde alla potenza della pompa. Con una buona portata della fonte, la differenza tra questi due livelli non deve superare 1 metro.

La portata della fonte è determinata come rapporto tra la produttività della pompa – Vl, e la differenza tra i livelli dinamico e statico, moltiplicato per l'altezza del segmento L — dal filtro al livello dell'acqua in stato di riposo della fonte.

La portata della pompa non deve superare la portata della fonte. In caso contrario, può verificarsi una situazione in cui, dopo aver pompato tutta l'acqua, una pompa normale continuerà a funzionare "a secco". Ciò rischia di danneggiarla.

Si consiglia di installare la pompa lontano dal filtro, ma in modo che sopra di essa rimanga sempre un livello d'acqua di almeno 1 m.

Caratteristica #3 – trasporto dell'acqua agli utenti

L'uso di una fonte autonoma impone la necessità di installare apparecchiature di pompaggio non solo per sollevare l'acqua dalla falda acquifera, ma anche per creare una pressione sufficiente per pompala attraverso le tubazioni e la successiva distribuzione in casa a diversi livelli.

Non bisogna dimenticare i sistemi di irrigazione e antincendio, il cui funzionamento deve essere garantito con la pressione appropriata.

Quando si scelgono le pompe, è necessario considerare la resistenza idraulica dei tubi che riduce la pressione, che influisce direttamente sulla portata dell'acqua. E più lunga è la linea di comunicazione dalla fonte alla casa e all'utente finale, maggiore diventa tale resistenza.

Ulteriori ostacoli per l'acqua, che riducono la pressione nel sistema, sono le curve dei tubi, i raccordi del sistema di tubazioni, i filtri e le valvole di intercettazione.

Pertanto, per un acquedotto autonomo, è necessario considerare non solo il valore della pressione di esercizio, cioè quella registrata in condizioni standard nell'impianto idrico della casa, ma anche la pressione di calcolo, ovvero la massima pressione di eccesso.

In base ai valori della pressione calcolata vengono selezionati i tubi dell'acqua con diametri e spessori di parete adeguati. Tutto ciò influisce sull'affidabilità, sull'efficienza e sulla durata del sistema idrico decentralizzato.

Standard fondamentali sulla pressione dell'acqua

I valori della pressione nell'acquedotto, sia per l'acqua fredda che per quella calda, sono regolamentati da un apposito codice di norme e dagli SNiP. Non esistono standard separati, applicabili solo alle case private, per la pressione dell'acqua all'ingresso della casa o nei punti di prelievo.

Secondo le regole generali, il limite inferiore di pressione al livello del primo piano della casa deve essere di 1 unità atmosferica o 1 Bar. Questo valore corrisponde a una pressione in grado di creare una colonna d'acqua di 10 metri.

Se la casa ha più piani, per il calcolo della pressione all'ingresso si aggiungono 4 m di colonna d'acqua o 0,4 atm per ogni piano.

Ad esempio, per un cottage a 2 piani, la pressione minima all'ingresso della casa sarà di 10 m + 4 m per il 2° piano = 14 m o 1,4 atm

È necessario sapere che le apparecchiature che lavorano con l'acqua, gli strumenti e le attrezzature sanitarie hanno standard individuali che definiscono i valori minimi di pressione dell'acqua ai quali è garantito il normale funzionamento di questi dispositivi.

Apparecchiature igieniche:

• 0,2 atm – lavabo, water;
• 0,3 atm — vasca, box doccia, bidè;
• 0,4 atm — jacuzzi e apparecchiature per idromassaggio.

Elettrodomestici:

• 1,5 atm — lavastoviglie;
• 2 atm — lavatrice.

Altri utilizzatori d'acqua:

• 1,5 atm — sistema antincendio
• 2 atm — caldaia, tenendo conto dei parametri dell'impianto di riscaldamento;
• 3,5 atm — sistema di irrigazione.

Per evitare che gli apparecchi lavorino al limite delle loro prestazioni e funzionino correttamente, è necessario aggiungere ancora 0,5 atm ai valori nominali di targa.

Per determinare la pressione nell'impianto idrico si possono utilizzare i manometri. Questi strumenti possono essere installati all'ingresso della casa e sono anche dotati delle stazioni di pompaggio, di cui parleremo più avanti.

Il monitoraggio della pressione dell'acqua nella propria casa viene effettuato tramite le letture dei manometri, di cui l'impianto idrico deve essere obbligatoriamente dotato.

Metodi per aumentare la pressione

La costruzione di un acquedotto, come qualsiasi altra costruzione, inizia con un progetto. Pertanto, è preferibile elaborare e calcolare la questione dell'equipaggiamento dell'impianto con le necessarie pompe e altre apparecchiature per mantenere una pressione ottimale già in fase di progettazione.

Se invece la diminuzione della pressione nell'impianto idrico si verifica durante il suo funzionamento, innanzitutto è necessario individuare le possibili cause del guasto.

A tal fine, si effettua un'ispezione all'interno del circuito e degli elementi principali dello schema dell'impianto idrico per individuare eventuali difetti o errori di calcolo.

Tra questi possono esserci:

• scelta errata della potenza dell'apparecchiatura di pompaggio;
• errori di progettazione commessi durante l'installazione dell'impianto;
• perdite e fistole nei tubi stessi o nei punti di giunzione;
• riduzione del diametro interno dei tubi a causa di depositi formatisi durante un uso prolungato;
• sporcizia degli elementi filtranti;
• malfunzionamenti delle valvole di chiusura.

Per aumentare forzatamente la pressione dell'acqua in un acquedotto privato, sia di nuova costruzione che esistente, esistono diversi metodi.

Metodo #1 – utilizzo di una pompa di circolazione

Questo metodo darà l'effetto desiderato se la pressione nell'acquedotto deve essere aumentata di 1-2 atm. Per la sua realizzazione sarà necessario acquistare inoltre una pompa di circolazione.

Il principio di funzionamento di tale apparecchio consiste nel creare differenziali di pressione nella camera della pompa grazie alla forza centrifuga, per cui l'acqua attraverso l'uscita della pompa entra nell'impianto già a pressione maggiorata. Il processo avviene con una ciclicità che si ripete continuamente.

A questo scopo vengono utilizzate normali pompe di circolazione. Possono essere installate sia all'ingresso della casa o sul montante generale dell'acquedotto, sia direttamente davanti agli utilizzatori d'acqua.

Le caratteristiche principali da considerare nella scelta di tale dispositivo sono:

• la pressione dell'acqua in uscita;
• la possibilità di funzionamento in modalità manuale e automatica;
• la componente acustica;
• il tipo di rotore.

In base al principio di funzionamento dei rotori, i dispositivi si dividono in pompe a rotore bagnato e a rotore secco.

Nel primo caso, il movimento dell'acqua nel sistema è realizzato dalle pale rotanti della girante, montata sull'albero del rotore. Il raffreddamento e la lubrificazione degli elementi di lavoro della pompa avvengono in modo naturale grazie al flusso d'acqua.

Questa caratteristica conferisce al dispositivo notevoli vantaggi rispetto ad altri tipi di pompe.

Il funzionamento silenzioso della pompa di flusso con rotore bagnato permette di installare l'apparecchio all'interno di bagni e cucine, senza provare disagi legati al rumore durante il funzionamento continuo.

Il rendimento della pompa con rotore bagnato non è molto elevato – 45%, ma per uso domestico questo dispositivo rappresenta un'opzione più che valida.

Nel secondo caso, sulla condotta principale viene installata una pompa a rotore secco più potente.

Il motore della pompa è montato all'esterno del tubo e non ha contatto con il liquido. Viene raffreddato ad aria. Questi gruppi possono differire tra loro per il tipo di collegamento al motore e per la posizione di installazione.

Il rendimento di una pompa di questo tipo è notevolmente superiore – circa il 70%, il che ne rende opportuno l'impiego quando è necessario creare una pressione più alta nell'impianto e se la portata della pompa di flusso non è sufficiente.

Scegliendo un gruppo di tipo a secco, occorre considerare che sarà più grande non solo nelle dimensioni, ma anche più rumoroso durante il funzionamento. Pertanto, per l'installazione di tali pompe è preferibile destinare un locale separato, isolato dalle stanze abitate.

In conclusione, per un leggero aumento della pressione dell'acqua, anche all'alimentazione di un singolo elettrodomestico o apparecchio sanitario, è opportuno utilizzare un gruppo di flusso meno potente.

L'installazione di pompe di circolazione sull'impianto idrico non presenta grandi difficoltà. L'importante è che l'installazione sia effettuata tenendo conto della direzione di funzionamento della girante indicata sull'apparecchio – nel verso del flusso dell'acqua.

Nel mercato moderno sono richieste pompe dei marchi Wilo, Grundfos, Oasis, Gileks. Un'ampia offerta consente di scegliere un gruppo con le caratteristiche desiderate in termini di pressione, portata, dimensioni, rumore e altri parametri a un prezzo accessibile.

I raccordi di tutti i dispositivi sono unificati per l'installazione sulle reti idriche russe.

Metodo #2 – installazione di una stazione di pompaggio

L'apparecchiatura di una stazione di pompaggio domestica è più costosa, ma moderna e risolve definitivamente il problema di fornire acqua a una casa privata o di campagna con la pressione ottimale.

Una stazione di questo tipo può sollevare l'acqua da una fonte autonoma e distribuirla senza interruzioni a tutti i punti di prelievo, oltre a garantire l'aumento della pressione nell'impianto fino a valori ottimali.

L'impianto di sollevamento dell'acqua include cinque elementi principali:

1. Motore elettrico.
2. Pompa auto-aspirante.
3. Serbatoio di accumulo.
4. Pressostato.
5. Valvola di non ritorno.

Per creare una riserva d'acqua, nel sistema può essere incluso un normale serbatoio di accumulo o un accumulatore idraulico di tipo a membrana.

Stazione di pompaggio con serbatoio – questa soluzione è un po' obsoleta e non molto pratica a causa della necessità di avere un serbatoio troppo voluminoso nella stazione. Inoltre, la pressione dell'acqua, prelevata per caduta, dipenderà dall'altezza del serbatoio.

Ciò comporta il problema della scelta del luogo in cui posizionare il serbatoio dell'acqua in soffitta o in un piano più alto rispetto ai punti di consumo. Oltre ai disagi di installazione, aumenta anche il rischio di allagamento dei locali sottostanti in caso di guasto.

Nonostante gli svantaggi menzionati, questo sistema di aumento della pressione dell'acqua viene utilizzato da tempo nelle case private ed è ampiamente impiegato anche nella costruzione di nuovi impianti idrici.

Lo schema dell'impianto di una stazione con serbatoio normale è semplice. Il serbatoio installato all'altezza massima possibile viene collegato all'impianto idrico tramite una pompa.

Il riempimento del serbatoio durante il prelievo dell'acqua è controllato da un pressostato che avvia automaticamente la pompa quando il livello scende e, di conseguenza, la pressione dell'acqua nel serbatoio diminuisce fino a un certo valore. Quando la riserva d'acqua viene reintegrata, la pressione nel serbatoio aumenta e, raggiunto il valore massimo preimpostato, la pompa si spegne. Il ciclo si ripete.

Stazione domestica con idroaccumulatore. Si tratta di un'apparecchiatura più avanzata e moderna per un impianto idrico autonomo. Il kit della stazione include sempre un idroaccumulatore, chiamato anche serbatoio a membrana.

Struttura del serbatoio a membrana. Il corpo ermetico è composto da due camere separate da una membrana elastica in gomma resistente - butile. In una parte del serbatoio si trova aria sotto pressione, nell'altra, quella della membrana, viene accumulata l'acqua dall'impianto idrico.

Il materiale della membrana è sicuro dal punto di vista igienico e, secondo le norme igieniche, adatto alla conservazione dell'acqua potabile. Il principio di funzionamento dell'idroaccumulatore si basa sulla possibilità, grazie alla pressione dell'acqua pompata dalla pompa che entra nella membrana, di aumentarne il volume, aumentando così la pressione dell'aria nella seconda camera.

Quando la pressione raggiunge il valore di soglia, il pressostato spegne la pompa. La diminuzione della pressione nella camera durante il prelievo dell'acqua costringe il pressostato a riavviare la pompa.

Il serbatoio a membrana ha una valvola d'aria, la cui pressione deve essere di 1,5-2 atm. La valvola è realizzata come un normale nipplo per auto, consentendo di regolare manualmente la pressione nel comparto d'aria.

Vantaggi della stazione di pompaggio con accumulatore idraulico:

• possibilità di installazione a qualsiasi livello della casa privata;
• aumento della durata operativa della pompa;
• creazione di una pressione relativamente costante nell'impianto idrico;
• accumulo di una riserva d'acqua in caso di interruzione di corrente elettrica.

Durante l'installazione della stazione di pompaggio, è consigliabile posizionare l'accumulatore idraulico in modo tale da averne libero accesso, consentendo di effettuare la manutenzione o la riparazione senza dover scaricare l'acqua dall'impianto.

Per maggiori dettagli su come scegliere una stazione di pompaggio per una casa privata, legga oltre.

Stabilizzazione della pressione nell'acquedotto

Per il funzionamento dell'impianto idrico di una casa di campagna in un regime di pressione stabile e uniforme, la presenza nel sistema del solo serbatoio a membrana può essere insufficiente e la probabilità di colpi d'ariete rimane elevata.

Il colpo d'ariete è molto spesso la causa di guasti alle tubazioni, alle apparecchiature di pompaggio, alla valvola di non ritorno e ad altre costose apparecchiature.

Un'altra ragione che giustifica la necessità di una stabilizzazione forzata della pressione dell'acqua è la possibilità di un suo aumento in vari punti di prelievo dell'impianto quando lavorano contemporaneamente. A tale scopo è possibile utilizzare un convertitore di frequenza.

Ad esempio, in assenza di un dispositivo di equalizzazione della pressione dell'acqua, se una persona fa la doccia e un'altra contemporaneamente innaffia l'orto, la pressione dell'acqua si dividerà a metà.

Vantaggi del convertitore di frequenza:

• la pressione dell'acqua viene mantenuta stabile per tutto il periodo di consumo;
• la pompa funziona con modalità di avvio e arresto graduali, aumentando la sua durata di 1,5 volte;
• protezione della pompa dal funzionamento a secco;
• la modalità sleep consente un notevole risparmio energetico;
• possibilità di ridurre il volume del serbatoio a membrana di quasi 10 volte.

Oltre al risparmio di spazio, un serbatoio piccolo elimina gli odori sgradevoli legati al ristagno dell'acqua. Le moderne pompe e stazioni possono essere acquistate già con convertitore di frequenza integrato.

Un dispositivo moderno, il convertitore di frequenza, permette di risolvere il problema della pressione dell'acqua instabile, proteggere tubi e apparecchiature dai colpi d'ariete, prevenire brusche variazioni di tensione all'accensione e allo spegnimento della pompa, rendendo l'impianto idrico intelligente.

Anche un convertitore acquistato separatamente può essere integrato nel sistema di approvvigionamento idrico in modo abbastanza semplice. La cosa principale, quando lo si sceglie, è considerare la compatibilità con le caratteristiche dell'attrezzatura esistente, come potenza, tensione di alimentazione e corrente.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Un video, il cui autore condivide un consiglio su come aumentare la pressione dell'acqua in una casa privata utilizzando una stazione di pompaggio fai-da-te con serbatoio di accumulo:

Video sulle sfumature del collegamento di un accumulatore idraulico al sistema di approvvigionamento idrico di una casa privata e sulla regolazione della pressione dell'aria al suo interno:

Video che illustra i vantaggi di un convertitore di frequenza nel sistema di approvvigionamento idrico, con istruzioni per l'uso e descrizione delle modalità di funzionamento:

Una pressione dell'acqua normale in un sistema autonomo è una condizione essenziale per un funzionamento confortevole e affidabile dell'impianto idraulico. Vivere in una casa propria o in una casa di campagna impone condizioni in cui una persona comune deve essere esperta in molte questioni.

La conoscenza delle semplici basi teoriche sulla pressione dell'acqua in un sistema di approvvigionamento idrico indipendente e il seguire i consigli forniti su come renderla stabile daranno solo risultati positivi. Ciò permetterà di evitare possibili errori nella fase di pianificazione e durante i lavori di realizzazione di un acquedotto autonomo, e aiuterà a scegliere correttamente l'attrezzatura necessaria.

Se desidera porre una domanda sull'argomento dell'articolo o possiede conoscenze preziose che potrebbero aiutare a normalizzare la pressione dell'acqua nell'impianto, la preghiamo di lasciare il suo commento nel blocco sottostante.