LA DETERMINAZIONE DELLE PORTATE AI NODI DELLA RETE ACQUEDOTTISTICA – VANTAGGI REALI E FASULLI

Ecco i contatori trogloditici ancora in servizio corrente
Ecco i contatori trogloditici ancora in servizio corrente

L’operazione di rinnovamento del sistema di lettura dei consumi degli utenti degli acquedotti, da considerarsi vicino al suo compimento, comporta dei cambiamenti sostanziali in molti settori.

Essa consiste nella sostituzione di tutti i contatori di utenza, attualmente basati su un sistema meccanico che richiede la lettura manuale da parte di un letturista, con contatori innovativi multifunzione che provvedono alla misura della portata basata sul principio magnetico-induttivo e sul trattamento digitale dei dati con possibilità di conoscere, oltre ai consumi del periodo di fatturazione anche la portata istantanea misurata e trasmessa in tempo reale ed in modo continuativo.

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Attrezzatura perla lettura automatica dei consumi privati non ancora adottata in Italia
Attrezzatura perla lettura automatica dei contatori esistenti

Esiste una possibilità alternativa che molto probabilmente rinvia alle calende greche questa grande decisione e consiste nel sovrapporre al vecchio contatore un accessorio che esegua la fotografia dei numeri analogici, la loro trasmissione al centro di calcolo dove si provvede alla trasformazione in digitale dei dati. In questo modo sarebbe impossibile avere la stessa precisione dell’altra soluzione che si basa sulla velocità istantanea dell’acqua attraverso il contatore. Si può comunque sostenere che, tra breve, si potrà lo stesso disporre della portata istantanea anche nel secondo dei due casi, essendo data dalla differenza tra due letture dei contatori effettuate ad un certo intervallo di tempo anche se non di portata istantanea si può parlare ma di portata media dell’intervallo di tempo necessario per una valutazione corretta. La descritta alternativa alla sostituzione di tutti i contatori comporterebbe il persistere di una misura dell’acqua molto approssimativa, con tutti i problemi che ne derivano, essendo causata , oltre che dalla sorpassata modalità di misura a turbine rotanti, soprattutto dalla eccessiva vetustà della stragrande maggioranza dei contatori esistenti.

ContatoreTurbina
Contatore a turbina con lettura e trasmissione automatica

Si fa presente come in questa sede non venga nemmeno presa in esame l’eventualità di installazione di contatori, tuttavia in produzione, che conservano il sorpassato sistema a turbina rotante essendo poi dotati di dispositivo di lettura dei numeri analogici e loro trasmissione automatica al centro dove avviene la loro trasformazione in digitali.  E’ mia opinione personale, la quale potrà benissimo essere contraddetta nella realtà di una massiccia  installazione di contatori come quello della figura allegata avente tutte le migliori caratteristiche relative a contatori di quel genere, che una volta decisa la sostituzione, si dovrebbe senz’altro ricorrere all’altro tipo di contatore statico, più preciso nella misura della portata istantanea e meno soggetto ai danni dell’invecchiamento.

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CONTATORI MULTIFUNZIONE PER LA RINASCITA DEGLI ACQUEDOTTI

Una valvola di ritegno a membrana atta a chiudersi per elasticità propria
Una valvola di ritegno a membrana atta a chiudersi per elasticità propria

Nel gruppo da mè aperto su linchedin e intitolato “Creare contatori mutltifunzione per la rinascita degli acquedotti” è stata pubblicata una nota della prof.ssa Rita Ugarelli, che ringrazio vivamente anche da queste colonne, nota che, pur essendo breve, riesce a dare una rappresentazione esatta dell’importanza e dell’alta qualità dei temi da svolgere, della grande utilità dei risultati pratici che da esso deriveranno ed infine della lunga strada già fatta dalla prof. Ugarelli assieme ai suoi validi collaboratori ottenendo risultati di per sé già da considerare prestigiosi .

Ripetuti testualmente dalla nota Ugarelli queste sono alcuni esempi delle funzioni studiate “aprire la strada ad una nuova generazione di modelli idraulici, in grado di rispondere alle nuove esigenze tecniche. Tali modelli offrono la possibilità di rappresentare realisticamente le perdite idriche in funzione della pressione nonché di simulare strategie di controllo. Tali analisi permettono di studiare l’efficacia e la fattibilità tecnica e gestionale di schemi di controllo remoto di valvole di riduzione della pressione (Pressure Control Valves – PCV) ovvero di pompe a giri variabili (Variable Speed Pumps -VSP), risultato dell’innovazione nel settore ICT per i sistemi idraulici. Il sistema WDNetXL implementa questa nuova generazione di modelli in una piattaforma software nata per il trasferimento tecnologico “just-in-time” delle più recenti innovazioni nel capo dell’analisi, pianificazione e gestione delle reti idriche di distribuzione. “

Per poter intervenire attivamente nel commento di argomenti di così alto rilievo, chi scrive dovrebbe possedere conoscenze che non ha, mi auguro che lo facciano lettori più preparati di mè e quindi atti a dare un fattivo contributo alla discussione.

Una cosa mi sento di poter ugualmente dire grazie alla conoscenza che ho del funzionamento reale degli acquedotti e quello dei modelli matematici, pur di livello molto basso rispetto a quelli in argomento, modelli da mè molto usati a partire dall’anno 1965 quando era il dos a dominare i nostri computer ed io potevo usufruire del  programma Progres compilato dalla CGE francese, programma veramente straordinario per quei tempi ma da non poter nemmeno paragonare con quelli attuali.

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L’USCITA DEI NUOVI CONTATORI D’UTENZA È UN’OPERAZIONE IMPORTANTE MA DESTINATA AL FALLIMENTO FIN DA SUO ESORDIO? LA PROVA SU LINKEDIN

Contatori in uso normale
Contatori d’utenza attualmente in uso

Linkedin è una fonte notevole di qualificati pareri su molti temi tecnici. Chi scrive è intervenuto più volte riguardo argomenti che vanno per la maggiore suscitando interesse e molti validi commenti.

Recentemente ha formato il nuovo gruppo intitolato “CREARE CONTATORI MULTIFUNZIONE PER LA RINASCITA DEGLI ACQUEDOTTI“ su una materia che ritiene fondamentale (vedi articolo LA SOLUZIONE DALLA NORVEGIA? LA RIVOLUZIONE DEGLI ACQUEDOTTI PARTIRÀ TRA BREVE DAI NUOVI CONTATORI MULTIFUNZIONE D’UTENZA ! ) ripetendosi tre volte ed in tempi diversi allo scopo di far intendere l’importanza dell’argomento e soprattutto l’urgenza dell’impegno generale volto a non far perdere l’occasione che si presenta in questo momento e che non sarà più recuperabile in futuro, occasione per riuscire a smuovere opinioni di buon livello e contribuire a far assumere ai nuovi contatori quell’importanza capitale che essi meritano. Come spiegato nell’articolo citato non è possibile che vinca la tendenza generale e di ritrovarsi all’improvviso con la produzione avviata, e quindi irreversibile, di contatori la cui funzione sia semplicemente quella di automatizzare lo stesso tipo di lettura che tutt’oggi viene fatta a mano e quindi senza preoccuparsi minimamente di dotarli di quei requisiti che darebbero, con una spesa relativamente modesta, una importante spinta in avanti all’intero servizio acquedottistico. Non è andata cosi. Il nuovo gruppo linkedin non ha trovato nemmeno un interlocutore dando prova evidente che l’argomento non suscita alcun interesse sui sia pur qualificatissimi frequentatori del blog

Questa preoccupante verità mi convince sull’ineluttabilità dell’obsolescenza che caratterizza gli acquedotti italiani, sospinta dalla letteratura tecnica e dagli insegnamenti universitari che sono spesso fermi alla tecnologia classica tradizionale e confermata dalla realtà di una situazione acquedottistica retrograda che viene erroneamente motivata dalla mancanza dei fondi necessari per la ricostruzione “com’era e dov’era” degli acquedotti colabrodo .

Vista la totale inerzia del mondo acquedottistico italiano, ivi compresa la lunga schiera delle valide industrie che in Italia producono contatori d’utenza ed alle quali ho rivolto alcune mail senza aver ricevuto il minimo riscontro, è giocoforza siano gli stranieri ad intervenire ed infatti mi risulta (vedi articolo citato) che in Norvegia siano in corso importanti progetti dai quali spero possa derivare una vera scossa al torpore italiano.

Con la presente nota vorrei invitare i lettori di questa nota ad interveniente con il loro parere sul gruppo Linkedin “ CREARE CONTATORI MULTIFUNZIONE PER LA RINASCITA DEGLI ACQUEDOTTI” per dare una mano nel senso indicato.

I NUOVI CONTATORI PER GLI UTENTI DELL’ACQUEDOTTO: UNA RIVOLUZIONE IMMINENTE MA DA CORREGGERE

LETTURISTA
Letturista che legge e trascrive su palmare la lettura del contatore in pozzetto

Si percepisce da molti indizi che il trogloditico metodo oggi vigente per la lettura dei contatori e per la fatturazione dell’acqua consumata dagli utenti sta per morire ed essere sostituito da sistemi del tutto nuovi.

Non è nemmeno immaginabile che si continui a vedere il letturista che passa di casa in casa per fare la lettura e trasmetterla battendo manualmente su un piccolo tablet i numeri letti su contatori che hanno un’età media di 20-30 anni e quindi forniscono dei dati sicuramente errati nel mentre ai nostri giorni impazza una tecnica che consente di dar corso, in questo tipo di attività, a soluzioni straordinarie. Ma non è questa la sola ragione del citato evento .

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LE POMPE A VELOCITÀ VARIABILE NEGLI ACQUEDOTTI

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FIG.1 = GRAFICO POMOPA A VELOCITA’ VARIABILE

L’avvento delle pompe di sollevamento ha favorito la prima grande rivoluzione degli acquedotti che prima potevano funzionare solo a gravità sfruttando fonti situate in zone ad alta quota ma altrettanto importante è stato il passo in avanti reso possibile dai moderni motori a passo variabile.

La variazione di velocità dei motori elettrici ha più di un secolo, ma inizialmente essa poteva essere attuata soltanto in corrente continua con i problemi che ciò comportava, sia nella costituzione dei motori data la complessità del loro rotore, sia per le difficoltà insite nella produzione della corrente continua. Per parlare di azionamenti in senso moderno occorre arrivare alla fine degli anni ’50 quando, grazie, alla diffusione dei semiconduttori di potenza al silicio, si sono diffuse le applicazioni di motori in corrente alternata controllati da convertitori statici di frequenza (inverter). Negli anni più recenti la disponibilità di microprocessori con tempi di scansione di pochi millisecondi ha permesso di ottenere da motori asincroni la massima regolarità di funzionamento anche alle basse velocità con assenza di pulsazioni di coppia. L’aggiunta di un elettroventilatore incorporato infine ha risolto il problema del raffreddamento garantendo un adeguato flusso d’aria indipendentemente dalla velocità di funzionamento.

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PERCHÉ L’ACQUA PIOVANA NON SPOPOLA NEGLI ACQUEDOTTI COME FANNO I PANNELLI SOLARI NELL’ENERGIA ELETTRICA?

AcquaTetto
Esempio di ricupero dell’acqua piovana dal tetto ( R.A.P. – Impianti di Raccolta, Recupero e Riutilizzo Acqua Piovana)

La carenza d’acqua che assilla molti acquedotti e che graverà sempre più negli anni a venire, potrebbe ricevere un importante attenuazione dall’utilizzo dell’acqua piovana. I mezzi per poterlo fare sono molteplici e vanno innanzitutto dall’uso privato che potrebbe essere praticato edificio per edificio raccogliendo l’acqua dei tetti ed adoperandola per molti usi secondari. Un secondo modo consiste nella immissione delle acque delle fognature pubbliche, che ricevono anche le acque piovane, nei serbatoi degli acquedotti dopo aver effettuato i necessari trattamenti di potabilizzazione ma a questo riguardo sussistono delle difficoltà quasi insormontabili e cui bisognerebbe rimediare secondo le procedure indicate nell’articolo “Acque piovane ed acque reflue” . In ogni caso le soluzioni possibili sono solo delle ipotesi in quanto nella realtà enormi quantitativi di acqua piovana vengono scaricati senza alcuna utilizzazione di sorta.

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LA RETE DI DISTRIBUZIONE D’ACQUA POTABILE DEI TERRITORI DI NOTEVOLE DISLIVELLO TOPOGRAFICO CON SERBATOI DI COMPENSAZIONE GIORNALIERA DIFFUSI

Retemontagnagravita
Planimetria indicativa della rete precedentemente studiata
ReteMontagnaSerbatoi
Esempio di rete di montagna con serbatoi di compensazione distribuiti lungo la rete principale

Si è descritta in un articolo  del presente sito (cliccare qui) una rete a servizio di territori ad altimetria molto varia e munita di organi di regolazione atti a risolvere il problema, molto importante per le reti di quel tipo, della regolazione della pressione di esercizio, descrivendo in dettaglio quali sono i vantaggi ritraibili e quali gli inconvenienti risolti. Importante, oltre alla ottimale pressione di esercizio che viene assicurata a tutta la rete di distribuzione, anche la notevole riduzione delle perdite occulte ed in particolar modo di quelle che, nelle reti prive di regolazione, si verificano durante i periodi notturni e più in generale di maggior pressione di esercizio.
Se ne riporta sinteticamente lo schema e la filosofia di base che consiste nella presenza di due reti separate rispettivamente quella denominata “adduttrice” che funziona ad alta pressione e quella “distributrice” che, grazie alle valvole di regolazione di collegamento con la precedente, mantiene una pressione ottimale di consegna all’utenza. La particolarità della rete è data dalle possibilità di regolazione della pressione svolta a mezzo dell’impianto centralizzato di telecontrollo e telecomando e che per la rete di adduzione ha luogo tramite le due valvole di regolazione B e C atte a dissipare l’eventuale carico in eccesso e per l’altra rete tramite le valvole che collegano ogni ramo con l’adduzione. Il tutto è asservito alla pressione rilevata dai manometri di rete e trasmessa in tempo reale all’impianto centralizzato
È chiaro che in una rete così regolata aumenta l’escursione di portata tra il periodo diurno, in cui la maggior pressione garantisce il soddisfacimento della richiesta idrica se non addirittura ne accentua l’ammontare, e quello notturno durante il quale la bassa pressione minimizza i prelievi soprattutto se dovuti alle perdite. Tale escursione di portata si riflette direttamente sulle fonti costrette, ovviamente, ad una rilevante produzione diurna nel mentre durante la notte essa si riduce quasi a zero con evidenti disparità con il normale andamento delle fonti che, sia se costituite da sorgenti naturali, sia da pozzi o da impianti di potabilizzazione di acque di fiume, sono atte a produrre per lo più portate costanti. La risoluzione del problema và trovata nell’inserimento di un capace serbatoio di compensazione giornaliera ubicato in corrispondenza dell’impianto di produzione e che sia in grado di immagazzinare durante la notte la produzione idrica che eccede rispetto al fabbisogno per poterla distribuire nella giornata seguente. Per le caratteristiche da assegnare a detto serbatoio e le modalità di regolazione si rimanda agli articoli specifici del sito.

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RETE ACQUEDOTTISTICA FUNZIONANTE A GRAVITÀ

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Planimetria indicativa della rete montana

Ritengo opportuno riprendere una parte dell’articolo “la rete di distribuzione d’acqua potabile dei territori con notevoli dislivelli topografici” per far doppiamente rilevare l’alta qualità della soluzione adottata ed avente lo scopo di risolvere il problema delle aree montane ed in particolare quando sono presenti sorgenti d’alta quota che alimentano territori di valle aventi notevoli dislivelli topografici comportanti pressioni di esercizio eccessive in tutta la rete con tutti i problemi che ciò provoca.

La soluzione classica si basa su una rete unica caratterizzata da pressioni elevatissime soprattutto durante i periodi notturni e nelle aree più basse, pressioni elevate cui si pone rimedio dotando ogni allacciamento privato di una propria valvola di riduzione atta a riportare la pressione di alimentazione a valori compatibili con un normale funzionamento degli impianti privati posti a valle della valvola stessa.

La soluzione proposta, come risulta chiaramente dalla planimetria schematica allegata, prevede di dividere la rete in due classi di condotte ben differenziate tra di loro e formanti:

– la prima classe comprendente un anello esterno costituente la rete adduttrice che funziona ad alta pressione;

– la seconda classe compone la rete di distribuzione formata da una serie di condotte ognuna delle quali si svolge all’incirca lungo una unica curva di livello ed è munita di due valvole di regolazione ubicate in corrispondenza dell’attacco con la rete di adduzione e di un manometro di misura della pressione della condotta.

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