Ottimizzazione della gestione della pressione idrica

Ottimizzazione della gestione della pressione idrica

Scopri come ottimizzare la gestione della pressione di rete con misure di aumento e di riduzione della pressione, ottenendo una pressione costante minima preselezionata per soddisfare la domanda dei consumatori.

In questo modulo illustreremo come controllare le pressioni nell’ambito di una rete di distribuzione idrica per garantire l’erogazione di una pressione minima costante e quindi soddisfare i clienti.

Un’unica fonte di pressione o una sola stazione di pompaggio non permettono di mantenere la pressione ottimale di tutta la rete di distribuzione urbana. Infatti, nelle reti di distribuzione saranno sempre presenti livelli di pressione idrica superiori o inferiori a quelli dell’acqua.

Esaminiamo le caratteristiche della rete di tubazioni. La rete può essere posata su livelli di elevazione diverse, disporre di tubazioni di varie dimensioni, alimentare consumatori più grandi o più piccoli ed essere vicina o lontana dalla stazione principale di pompaggio.

Pensate alla rete di una città. Senza booster la pressione dell’acqua si riduce inevitabilmente quando passa attraverso le tubazioni. E alla fine della rete e nei punti più elevati i consumatori rimarranno con poca pressione o addirittura senza acqua nei rubinetti.

Per evitare ciò, è importante aumentare la pressione nella stazione di pompaggio principale.

Però, aumentando la pressione nella stazione di pompaggio principale per alimentare anche i punti più critici della rete, aumenta anche la pressione in tutta la rete. Il risultato è che nella rete urbana ci sarà un’inutile eccesso di pressione.

Tuttavia, questo può essere evitato dividendo la rete di distribuzione in zone. Grazie a questa suddivisione, alcune zone avranno dei booster e altre le valvole di riduzione della pressione (PRV).

Nel modulo 2 illustriamo una rete suddivisa in zone con il metodo delle Aree Distrettualizzate Misurate (DMA). La suddivisione in zone di pressione permetterà alla stazione di pompaggio principale, e a gran parte della rete, di funzionare a una pressione nettamente inferiore.

Normalmente, la maggior domanda di acqua si registra al mattino. Quando tutti sono finalmente al lavoro questa domanda diminuisce fino al momento in cui tutti tornano a casa. La pompa booster a velocità variabile si adatta automaticamente alle variazioni, cercando di mantenere il consumo energetico il più basso possibile.

In che modo bisogna configurare il set booster per le varie funzioni? Prima di tutto bisogna definire un set point di pressione nella stazione di pompaggio. La pompa dovrà quindi funzionare per mantenere sempre costante la pressione. Però, durante i periodi di bassa domanda, di giorno e anche di notte, ridurrà la velocità per diminuire i consumi energetici. In caso di richiesta di portata molto bassa, la pompa può disattivarsi, portando a zero il consumo di energia.

Le principali soluzioni di aumento della pressione prevedono l’impiego di pompe booster a velocità variabile che devono raggiungere una determinata pressione costante di mandata. Analogamente, le valvole di riduzione, hanno il compiuto di mantenere costante la pressione sul lato di mandata o a valle della valvola stessa.

L’impostazione della pressione nella stazione di pompaggio o nelle PRV si basa sui picchi di domanda di portata, in modo che questi rappresentino i punti critici della rete e che quindi venga garantita la soddisfazione dei consumatori.

Un metodo più efficace è rappresentato dal sistema di controllo proporzionale. Il sistema di controllo proporzionale imposta la pressione della pompa booster in base alla domanda di portata. In questo modo il setpoint di pressione sarà al massimo durante i picchi di domanda, e la minimo quanto la portata deve diminuire.

Grundfos ha rivoluzionato ulteriormente il controllo di pressione della rete. Chiamiamo questo sistema Distribuzione Demand Driven. Abbiamo sviluppato una soluzione che automaticamente e giornalmente regola la curva di controllo proporzionale della pressione in modo da allinearsi alla pressione minima nei punti critici della rete.

Ricapitoliamo quello che abbiamo presentato in questo modulo:
- Perché è necessaria più di una fonte di pressione o di stazione di pompaggio per garantire la gestione ottimale della pressione nella rete comunale
- Come dividere la rete di distribuzione idrica comunale in zone di pressione in modo da controllare e ridurre la pressione della rete
- Come vengono utilizzate le pompe booster e le PRV per regolare la pressione delle rete in base alle variazioni di portata
- Come le pompe booster, con controllo di pressione proporzionale, garantiscono una gestione efficace della rete