Cosa sono le perdite di carico e come contenerle per garantire la massima efficienza

Quando si realizza un circuito idraulico è fondamentale considerare le perdite di carico perché è anche dal loro contenimento che dipende la prestazione dell’impianto. Ogni rete di distribuzione esige, infatti, la garanzia di una determinata portata nei punti di uscita e questo è ottenibile grazie a un sistema equilibrato, senza punti di erogazione sfavoriti rispetto ad altri.
Quando si parla di perdita di carico si intende la differenza di pressione tra due punti di un circuito.
Perdite di pressione causate dalle resistenze che si oppongono al moto di un fluido si presentano necessariamente quando si parla di liquidi reali. Già la stessa viscosità del fluido rappresenta un attrito che genera dissipazione di energia e quindi diminuzione della pressione. Si parla in questo caso di perdite di carico continue o distribuite che riguardano l’intera condotta.
Oltre alla perdite di carico continue, però, si verificano anche perdite di carico localizzate, laddove il flusso incontra degli ostacoli al suo scorrimento perché deve variare la direzione o perché cambia la superficie di passaggio. Sono punti di perdite di carico localizzate ad esempio gli imbocchi, le riduzioni, le curve, ma anche organi meccanici come filtri o valvole.

Come leggere il grafico delle perdite di carico di una valvola

Prendiamo ad esempio il caso del calo di pressione che si verifica quando il fluido incontra una valvola idraulica. I diagrammi delle perdite di carico nascono dall’interpolazione dei dati relativi alla portata (riportati sull’asse delle ascisse) e alla diminuzione di pressione (asse delle ordinate) causata dall’attraversamento di un componente di un impianto da parte del fluido in circolo .
Per arrivare alla curva che disegna la perdita di carico di una valvola, la pressione viene misurata mediante manometri posizionati prima dell’ingresso e dopo l’uscita della valvola stessa.
Le misurazioni vengono effettuate a valori di portata crescente finché si arriva a rilevare una perdita di pressione di 1 bar.
A questo punto è possibile definire anche il coefficiente Kv o coefficiente di flusso. Esso definisce la portata, espressa in m3/h, che attraversando la valvola genera una perdita di pressione pari a 1 bar. Si tratta di un valore importante perché legando la portata della valvola alla perdita di carico permette di dimensionare correttamente l’impianto evitando gravi errori che ne possono compromettere la funzionalità.

Quando la valvola garantisce la minor perdita di carico

Mettiamo a confronto tre valvole di ritegno da un pollice: RE-GE, Cromax Ap e Idrja.
Nel primo caso si tratta di una valvola in ottone che garantisce un Kv pari a 13,8 m3/h.
La valvola in acciaio inox Cromax Ap, nata per resistere a pressioni elevate, invece, presenta un Kv pari a 12,7 m3/h.
Infine consideriamo la valvola in acciaio inox Idrja. In questo caso il coefficiente di flusso è di ben 18,7 m3/h, un valore tra il 35% ed il 47% superiore alle altre due valvole. Questo è possibile perché Idrja è una valvola di ritegno studiata proprio per offrire la massima efficienza idraulica.
La superficie di passaggio ampia e liscia, l’attenzione ai dettagli costruttivi, gli spessori sottili delle pareti in acciaio inox e le saldature a tig, favoriscono lo scorrimento del fluido e la riduzione delle fonti di attrito. Tutto ciò si tramuta in minima perdita di carico e conseguentemente, com’è facile immaginare, in risparmio energetico per assicurare la portata e la pressione che sono richieste dal nostro impianto.

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