| Silvia Meniconi Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale Università degli Studi di Perugia |
Bruno Brunone Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale Università degli Studi di Perugia |
| Marco Ferrante Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale Università degli Studi di Perugia |
Daniele B. Laucelli Dipartimento di Scienze dell’Ingegneria Civile e dell’Architettura Politecnico di Bari |
| Giovanni Borta Raci Srl, Milano |
Elisa Mazzetti Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale Università degli Studi di Perugia |
| Caterina Capponi Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale Università degli Studi di Perugia |
Nonostante le valvole riduttrici di pressione (PRV – Fig. 1) rappresentino uno dei dispositivi più utilizzati nei sistemi di condotte per il controllo sia della pressione sia della portata defluente, la maggior parte degli studi di letteratura riguarda il loro effetto sul regime delle pressioni ipotizzando per esse un completo rispetto dei dati di targa (set point, ossia valore della pressione fissato a valle, ed eventualmente portata massima che la attraversa) in condizioni stazionarie. Al contrario, scarsa attenzione viene dedicata alle fasi in cui la PRV, a seguito di variazioni nelle condizioni di funzionamento del sistema, deve modificare automaticamente il suo assetto (si vedano, ad esempio, Brunone e Morelli, 1999[1]; Prescott e Ulanicki, 2003[2]). In particolare, nel caso in cui non sia previsto anche il controllo della portata defluente, la PRV si chiude parzialmente se, per effetto della pressione di monte, quella a valle tenderebbe a superare il valore di set point determinando un’adeguata perdita di carico concentrata. Al contrario, essa si apre completamente se la pressione di valle risulta inferiore al set point. Infine, per evitare un’inversione del flusso, la PRV si chiude completamente se la pressione di valle supera quella di monte. È in genere possibile regolare la velocità con cui la PRV modifica automaticamente il suo grado di apertura seppure non sono fornite indicazioni sull’esatto valore di tale velocità.
Fig. 1 – Valvola riduttrice di pressione (PRV) installata presso il Laboratorio di Ingegneria delle Acque dell’Università di Perugia.
È evidente che l’automatico aggiustamento dell’assetto di una PRV equivale all’esecuzione di una manovra che determina più o meno apprezzabili oscillazioni di pressione in dipendenza della rapidità di aggiustamento e della variazione di assetto necessaria per il rispetto del fissato set point.
La campagna di prove eseguita presso il Laboratorio di Ingegneria delle Acque dell’Università di Perugia su una condotta in polietilene ad alta densità in cui è installata una PRV (CLA-VAL ECO 90-35) ha previsto la generazione di transitori che simulano una variazione della domanda. Nel corso delle prove l’andamento del tempo della pressione (segnale di pressione) è stato misurato in un idoneo numero di sezioni a monte e a valle della PRV. Nella memoria viene fornita evidenza sperimentale degli effetti in termini di variazione della pressione per effetto dei menzionati transitori.
[1] Brunone, B., e Morelli, L. (1999). Automatic control valve induced transients in an operative pipe system. J. of Hydraulic Engineering, 125(5), 534-542.
[2] Prescott, S.L., e Ulanicki, B. (2003). Dynamic modeling of pressure reducing valves. J. of Hydraulic Engineering, 129(10), 804-812.
Se ne parlerà durante il convegno “Efficienza e risparmio energetico dei sistemi idrici” che si terrà l’8 e il 9 luglio 2015 presso l’Università degli studi di Trento.