Sezione di una pompa di circolazione centrifuga

Impianto Idraulico

Pompe di circolazione

Le pompe di circolazione sono delle macchine che servono a far si che un fluido all'interno di un tubo abbia sempre le stesse caratteristiche.

di Redazione

03 aprile 2017

Cosa sono le pompe di circolazione

Le pompe di circolazione sono delle macchine che hanno il compito di conferire l'energia necessaria ad un fluido in maniera tale che esso mantenga gli stessi valori di pressione e velocità in ogni punto dell'impianto. Una pompa si misura a seconda della portata e della prevalenza che è in grado di sostenere. La portata indica quanto fluido la pompa riesce a spostare durante un determinato periodo, mentre la prevalenza indica quanta pressione la pompa riesce a dare all'acqua. La scelta della pompa è determinata dalla quantità di fluido che deve spingere e dalla pressione necessaria che il fluido deve raggiungere per un buon funzionamento dell'impianto. Le pompe si dividono in due grandi categorie, le pompe centrifughe,per grandi masse di fluido, e le pompe volumetriche per fluidi a grandi pressioni.

Pompe di circolazione volumetriche

Le pompe di circolazione volumetriche sono delle macchine che vengono utilizzate per sospingere un fluido nonostante grandi prevalenze. Queste spingono il fluido grazie alla variazione del volume presente all'interno di una camera a prescindere dalla prevalenza. Sono particolarmente indicate per sospingere il fluido in luoghi alti, ma sono limitate nella quantità di fluido da sospingere. Infatti la quantità di fluido spinta è direttamente proporzionale alla loro velocità di operazione. A seconda dell'utilizzo ne esistono vari modelli. Le pompe volumetriche a vite sono utilizzate per sollevamento delle acque e negli impianti di depurazione, essendo, tra le volumetriche, quelle che hanno una migliore portanza. Le pompe a stantuffo invece riescono a sopportare enormi prevalenze e il loro limite è dato solamente dalla tenuta delle camere e delle valvole. Il loro funzionamento si basa sul movimento alternato di un pistone all'interno di un cilindro e tramite l'uso di valvole di ritegno si impedisce al fluido di rientrare nel cilindro durante la corsa inversa dello stantuffo.

Modelli particolari

Le pompe di circolazione centrifughe sono le più utilizzate all'interno dei sistemi di riscaldamento. Il loro funzionamento è dato dal movimento di una girante azionata da un motore elettrico. La girante muove il fluido imprimendogli una forza cinetica. La girante si trova all'interno di una camera a chiocciola che trasforma l'energia cinetica in energia di pressione e la incanala nel tubo di mandata dell'impianto. Le pompe centrifughe sono sicuramente le più utilizzate, permettono lo spostamento di notevoli quantità di fluido, ma la loro funzionalità è limitata dalla portanza. Per questo motivo spesso vengono poste più pompe di circolazione in serie, al fine di garantirne un corretto funzionamento. Il tipico caso di un sistema di pompe in serie si ha nei condomini, dove una pompa si occupa della circolazione del fluido all'interno di un collettore, mentre altre pompe derivate trasportano il fluido all'interno di ogni singolo appartamento.

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Domande frequenti

  • Qual è la differenza principale tra portata e prevalenza nelle pompe di circolazione?
    La portata e la prevalenza sono i due parametri fondamentali per dimensionare correttamente una pompa. La portata indica la quantità di fluido che la macchina riesce a spostare in un determinato arco di tempo, misurata solitamente in metri cubi orari o litri al minuto. La prevalenza, invece, rappresenta la capacità della pompa di vincere le resistenze del circuito e generare pressione, permettendo all'acqua di raggiungere punti più alti o percorsi lunghi. Per scegliere il modello giusto, bisogna calcolare esattamente quanta acqua deve circolare e quale pressione è necessaria per superare le perdite di carico dell'impianto idraulico o termico.
  • Quando conviene utilizzare una pompa volumetrica rispetto a una centrifuga?
    Le pompe volumetriche sono preferibili quando si deve movimentare un fluido attraverso altezze considerevoli o circuiti con elevate resistenze, poiché garantiscono grandi prevalenze indipendentemente dalle perdite di carico. Tuttavia, hanno uno svantaggio: la quantità di fluido spostato è limitata e dipende direttamente dalla velocità di rotazione. Al contrario, le pompe centrifughe sono ideali per movimentare grandi masse di fluido, come nell'acqua sanitaria o nel riscaldamento, offrendo portate elevate ma soffrendo di una portanza inferiore. In sintesi, scegli la volumetrica per alte pressioni e basse portate, la centrifuga per grandi volumi e pressioni moderate.
  • Come funziona una pompa centrifuga e perché è la più diffusa nei riscaldamenti?
    Il funzionamento si basa su una girante ruotante azionata da un motore elettrico. La girante imprime forza cinetica al fluido, che viene poi convogliato in una camera a forma di chiocciola. Questa struttura speciale converte l'energia cinetica (velocità) in energia di pressione, spingendo l'acqua verso il tubo di mandata. Sono le più usate negli impianti di riscaldamento perché permettono di spostare notevoli quantità di fluido in modo continuo ed efficiente. La loro efficacia risiede nella capacità di gestire flussi elevati, rendendole perfette per la circolazione dell'acqua calda nei radiatori o nei pannelli radianti.
  • Perché in alcuni impianti, come nei condomini, si mettono più pompe in serie?
    Si utilizza una configurazione in serie quando la singola pompa non riesce a fornire la prevalenza (pressione) sufficiente per far circolare il fluido in tutto l'impianto. Mettendo le pompe una dopo l'altra, i loro contributi di pressione si sommano, garantendo che l'acqua raggiunga tutti i punti del circuito con la giusta spinta. Un esempio classico è quello condominiale: una pompa principale alimenta il collettore centrale, mentre altre pompe secondarie, collegate in successione o derivazioni specifiche, assicurano che la pressione sia adeguata anche per raggiungere i singoli appartamenti situati ai piani superiori o lontani dal generatore.
  • Quali sono i principali tipi di pompe volumetriche e i loro utilizzi specifici?
    Esistono diverse tipologie in base al meccanismo interno. Le pompe a vite sono eccellenti per il sollevamento acque e gli impianti di depurazione, grazie alla loro elevata portanza e continuità di flusso. Le pompe a stantuffo (o pistoniche), invece, sono progettate per sopportare enormi prevalenze; il loro limite pratico è dato solo dall'affidabilità delle tenute e delle valvole. Funzionano mediante il movimento alternato di un pistone dentro un cilindro, usando valvole di ritegno per impedire il ritorno del fluido. Vengono scelte quando serve spingere l'acqua a quote molto elevate o contro resistenze fortissime, sacrificando però la grandezza della portata.