Le pompe lineari efficienti sono dispositivi utilizzati principalmente in sistemi di approvvigionamento idrico, sistemi di circolazione dell'acqua calda, impianti di riscaldamento centralizzato e sistemi progettati per il trasporto efficiente dell'acqua. Ovunque sia richiesto un trasporto efficiente di liquidi, vale la pena utilizzare pompe lineari affidabili. A cosa bisogna prestare attenzione prima di scegliere una pompa lineare? Abbiamo preparato una guida per facilitare la selezione e l'installazione di una pompa lineare in sistemi domestici, agricoli e industriali.
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Da quali parti è composta una pompa lineare?
La pompa idraulica lineare ha un design piuttosto semplice. Per questo motivo, le pompe lineari sono efficienti, a basso consumo energetico e affidabili. L'utilizzo di questi dispositivi di pompaggio dell'acqua fa sì che l'acqua fluisca liberamente nel serbatoio selezionato attraverso la valvola, per poi essere pompata verso altre parti dell'impianto, ad esempio la rete idrica.
Gli elementi strutturali di base di una pompa di circolazione dell'acqua sono:
- Unità motore pompa.
- Scatola terminale.
- Albero motore di azionamento.
- Frizione divisa.
- Accoppiatore.
- Albero della pompa dell'acqua.
- Premistoppa, ovvero il sistema BAQE come tenuta lineare per pompa.
- Girante della pompa.
- Corpo.
Anche i dispositivi di pompaggio dell'acqua collegati all'impianto, ad esempio l'alimentazione idrica, sono dotati di guarnizioni speciali, sistema di strozzamento e camere d'olio, a seconda del modello selezionato. Ogni pompa lineare necessita non solo di un motore efficiente per funzionare efficacemente, ma anche di un albero pompa in grado di sopportare sovraccarichi ancora maggiori.
Le pompe lineari efficienti non sono costituite da un singolo componente idraulico, ma da diversi, tra cui: pompe centrifughe monostadio, un rotore a secco montato sull'estremità dell'albero, alloggiamenti in linea e guarnizioni. Il corretto adattamento di tutti gli elementi strutturali determina in larga misura la durata di funzionamento efficiente della pompa lineare.
Quanto più durevole è la costruzione, tanto più efficiente sarà la pompa nel trasportare l'acqua da un luogo all'altro.
Affinché una pompa lineare funzioni in modo efficiente e continuo per un lungo periodo, è necessario proteggere adeguatamente l'alloggiamento dalla penetrazione di acqua nei singoli componenti meccanici. In questo caso, i produttori utilizzano le guarnizioni BAQE.
Come adattare la potenza di una pompa lineare alle esigenze dell'installazione?
Quando si seleziona la potenza di una pompa lineare per soddisfare, ad esempio, le esigenze di un sistema di approvvigionamento idrico, è necessario considerare non solo i parametri tecnici di base della pompa, ma anche l'efficienza richiesta per il flusso del liquido. È inoltre importante ricordare che una maggiore potenza della pompa richiede un'alimentazione elettrica adeguatamente stabile. Solo in questo modo il dispositivo può funzionare alla massima efficienza dichiarata dal produttore. In questo caso, utilizziamo semplici formule matematiche.
Flusso del fluido
Permette di determinare la quantità di liquido che una pompa lineare deve pompare in una determinata unità di tempo. I calcoli in questo caso sono i seguenti:
- Q – portata (m³/s)
- P – potenza termica dell’impianto (W)
- c – calore specifico del liquido
- ΔT – differenza di temperatura all’ingresso e all’uscita dell’impianto (K)
Per determinare la portata del fluido, dividiamo la potenza termica dell'impianto per il prodotto del calore specifico per la differenza di temperatura.
Pressione
Il secondo parametro importante per determinare la potenza richiesta dalla pompa lineare è la pressione (altezza di sollevamento). In questo caso, il risultato dipende dalle perdite lineari dovute alla resistenza nelle tubazioni, nonché dalle perdite locali, ad esempio su valvole e gomiti.
Per calcolare le perdite di pressione esatte, dobbiamo utilizzare la formula di Darcy-Weisbach, tenendo conto:
- h1 – perdita di pressione (m)
- f – coefficiente di attrito (dipende dal tipo di tubo e dal flusso)
- L – lunghezza del tubo (m)
- D – diametro del tubo (m)
- v – velocità del flusso (m/s)
- g – accelerazione gravitazionale (9,81 m/s²)
Per eseguire i calcoli, moltiplichiamo il coefficiente di attrito per il rapporto tra la lunghezza del tubo e il suo diametro. Il risultato viene moltiplicato per il rapporto tra il quadrato della velocità di flusso e il doppio dell'accelerazione gravitazionale.
Potenza della pompa lineare
Per calcolare la potenza di una pompa a fune, abbiamo bisogno di calcoli relativi alla portata e alla pressione dell'acqua nell'impianto. Per stimare la potenza ottimale della pompa in Watt, dobbiamo preparare i seguenti dati:
- Q – portata (m³/s)
- H – altezza di sollevamento (m)
- ρ – densità del liquido (per l'acqua ρ≈1000 kg/m³ρ≈1000kg/m³)
- g – accelerazione gravitazionale (9,81 m/s²)
- η – efficienza della pompa (coefficiente, ad esempio 0,7 per un'efficienza del 70%)
Supponendo che l'impianto di riscaldamento abbia una potenza di 100 kW e la differenza di temperatura sia di 20 gradi Celsius con una lunghezza della tubazione di 100 m, la potenza ottimale della pompa lineare sarà di circa 3-4 kW.
Che tipo di motore dovrebbe avere una pompa lineare?
Il motore ottimale per le pompe lineari che operano ad alta pressione dovrebbe essere monofase o trifase. La scelta ideale è un'unità raffreddata ad aria a velocità costante, che garantisca un flusso d'acqua uniforme per tutto il tempo di funzionamento della pompa lineare.
Inoltre, un motore per pompa lineare efficiente e affidabile dovrebbe essere:
- alimentato da una tensione massima di 400V (ottimale 230V),
- composto da un motore e da un albero della pompa collegati da un giunto a manicotto rigido,
- 100% chiuso e protetto contro le infiltrazioni d'acqua nei singoli elementi strutturali.
La soluzione più diffusa utilizzata nelle pompe per la circolazione forzata dell'acqua è il rotore con motore a secco. Inoltre, un corpo in ghisa GG 25, acciaio inossidabile o acciaio fuso sarà una combinazione ideale che garantisce affidabilità e funzionamento efficiente in ogni condizione.
Quale classe di protezione deve avere una pompa lineare?
Secondo gli standard IEC, la classe di isolamento contro livelli di tensione di ingresso pericolosi dovrebbe avere un fattore F, ovvero una temperatura massima dell'avvolgimento di 155 gradi Celsius con un margine termico fino a 10 gradi.
Anche le pompe lineari destinate all'uso in ambienti acquatici devono essere isolate secondo gli standard IP. I moderni gruppi di pompaggio sono spesso realizzati nelle classi di sicurezza:
- IP54 – resistente alle gocce che cadono da qualsiasi angolazione e da tutti i lati (pioggia) e resistente alla polvere.
- IP 55: protezione quasi al 100% dalla polvere e completa contro l'umidità.
Un ottimo esempio di pompa lineare efficiente e perfettamente isolata è il modello Grundfos IN-LINE con motore a rotore secco TP150-220/4-AFA-GQQE . Questa pompa è rivestita con un rivestimento anticorrosione, che consente il funzionamento a temperature fino a 60 °C con una potenza di 18,5 kW.
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Quale intervallo di giri al minuto dovrebbe avere una pompa lineare?
La velocità di rotazione della pompa lineare, o più precisamente la girante che aziona la circolazione dell'acqua, deve essere adattata alle condizioni di utilizzo della pompa. I modelli disponibili nella nostra offerta all'ingrosso sono disponibili in versioni con velocità di rotazione da 1400 giri/min a 2950 giri/min. Le pompe lineari più diffuse sono quelle con velocità di 2900 giri/min e 1450 giri/min.
Ricordatevi che la scelta della pompa in base all'intervallo di velocità è uno dei fattori più importanti che incidono sull'efficienza del dispositivo.
La pompa lineare Grundfos IN-LINE a rotore secco modello TP 50-190/2-AFA-GQQE è un ottimo esempio di pompa con un intervallo di velocità ottimale che combina basso consumo energetico ed efficienza. Il sistema in-line di questo modello è dotato di un motore silenzioso in classe di efficienza IE3.
Che cos'è la guarnizione standard per pompe lineari BAQE?
La tenuta standard delle pompe negli impianti di circolazione dell'acqua calda, negli impianti di riscaldamento centralizzato o anche per il pompaggio di liquidi puliti è il cosiddetto sistema BAQE:
- B – tenuta dell’albero con soffietto in gomma.
- A – sigillatura delle belemniti rotanti con carbone impregnato di antimonio.
- Q – sigillatura degli elementi fissi della pompa lineare con l’ausilio del carburo di silicio.
- E – guarnizione secondaria in EDPM (gomma etilene-propilene-diene).
Questa forma di sigillatura della pompa e dei componenti idraulici all'interno dell'alloggiamento garantisce un funzionamento efficace e senza guasti del dispositivo per molti anni di utilizzo. Inoltre, il sistema BAQE elimina la necessità di azionamento umano della pompa: una volta collegata, può funzionare in modo efficiente per lungo tempo, ad esempio negli impianti di refrigerazione.
Un modello leggermente più potente da 4 kW della pompa a rotore secco Grundfos IN-LINE TP80-210/2-AFA-BAQE , in cui sono state implementate tutte le protezioni BAQE. Grazie a ciò, non vi è alcun rischio di danni o guasti dell'unità dovuti a perdite d'acqua al suo interno.
La nostra offerta include anche molti altri prodotti progettati per il pompaggio dell'acqua in diversi luoghi. Offriamo anche pompe sommergibili, pompe per pozzi profondi e molti altri dispositivi per l'utilizzo in impianti industriali e di condizionamento dell'aria. Le pompe sommergibili disponibili garantiscono che l'acqua aspirata abbia la giusta pressione, naturalmente a condizione che l'apparecchiatura abbia il giusto consumo energetico e che l'altezza geometrica dell'installazione non superi le raccomandazioni del produttore.
Dove vengono utilizzate le pompe lineari?
Le pompe lineari e sommergibili trovano applicazione non solo in edifici privati, ma anche in quelli commerciali. Le pompe verticali del sistema in-line sono adatte per impianti di approvvigionamento idrico, impianti di condizionamento, aziende agricole e per la circolazione forzata dell'acqua in edifici commerciali.
La popolarità di questo tipo di unità di pompaggio è dovuta a diversi vantaggi delle pompe lineari, tra cui:
- basso consumo di elettricità,
- bassi costi di installazione e di gestione,
- funzionamento a lungo termine e senza guasti anche in condizioni difficili,
- nessuna necessità di manutenzione,
- elevata efficienza dei motori a rotore secco.
Nella scelta delle pompe lineari per applicazioni specifiche, è importante analizzare attentamente tutti i parametri tecnici, la classe di isolamento termico e valutare i modelli più diffusi sul mercato. Nella nostra offerta all'ingrosso troverete facilmente pompe lineari, tra le altre, per il riscaldamento centralizzato, per sistemi di raffreddamento e per impianti che operano con pressioni di liquido più elevate.