Il dimensionamento dei collettori – Progettazione, consulenza, formazione nel settore delle piscine

Il dimensionamento dei collettori

 

Il collettore è una parte del circuito idraulico nel quale il fluido viene dirottato da uno o più tubazioni ad altre tubazioni. E’ una sorta di “scambio”, che serve a deviare e distribuire il flusso in modo diverso.

Ma come si dimensiona? Prima di tutto va chiarito il fatto che il collettore non va considerato al pari di una qualsiasi tubazione. Al suo interno, infatti, la turbolenza è solitamente molto maggiore rispetto a quella che si trova in una tubazione. La turbolenza viene espressa in fisica attraverso il Numero di Reynolds, che rappresenta fisicamente il rapporto tra le forze d’inerzia e quelle viscose agenti su una particella fluida che si muove con una data velocità all’interno dello stesso fluido.

Il suo valore consente di determinare se il moto all’interno di una tubazione è di tipo laminare o turbolento.

 

 

Nel caso di un fluido all’interno di un tubo avente sezione circolare:

  • per valori Re < 3000 si ha flusso laminare;
  • per valori 3000<Re>4000 si attraversa il regime di transizione;
  • per valori Re > 4000 si ha flusso turbolento.

La equazione utilizzata per il calcolo dei diametri di filtri e tubazioni, Q=S x V, non è applicabile in una situazione di moto fortemente turbolento. Il regime del moto turbolento è praticamente impossibile da affrontare se non mediante calcoli estremamente complessi, poichè le variabili in gioco sono troppe per poter essere gestite tramite uno strumento matematico.

E’ quindi fondamentale rendere il moto del fluido all’interno di un collettore il meno turbolento possibile.

E’ evidente che un collettore troppo piccolo rispetto al numero di tubazioni ed alla velocità di scorrimento del fluido all’interno delle tubazioni stesse non potrà che generare un moto di tipo turbolento, con un conseguente crollo delle pressioni all’interno del collettore stesso, e una forte perdita di carico, che penalizzerà l’intero circuito.

Ma come si calcola quindi il diametro di un collettore ? Dal punto di vista teorico è impossibile, come abbiamo detto. Dal punto di vista pratico, il metodo da sempre utilizzato è quello della somma delle sezioni delle tubazioni USCENTI, aumentate del 50%.

 

             E               U1            U2               U3

Sezione del collettore = (Sez. U1 + Sez. U2 + Sez. U3) x 1.5

Una volta trovata la sezione, cioè la superficie, si trova il diametro considerando che Sez = raggio x raggio x 3.14

Attenzione: vanno considerate solamente le sezioni uscenti dal collettore. Nel caso quindi di un impianto a skimmers, si deve considerare nel calcolo solamente la/le tubazione/i che dal collettore vanno alla pompa e non quelle di entrata degli skimmers.

 

ESEMPIO:

Collettore di aspirazione con 3 entrate Dest 63 e 1 uscita Dest 63 = diametro collettore Dest 90

Collettore di mandata con 1 entrata Dest 63 e 2 uscite Dest 63 = diametro collettore Dest 110

 

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