14 TIS n. 428 MARZO 2026 I www. infoimpianti. it
L’ ESPERTO RISPONDE
DOMANDE APERTE
Pierfrancesco Fantoni
Le risposte sui temi segnalati dai lettori
CIRCUITI FRIGORIFERI
Come è possibile agevolare la partenza di un compressore frigorifero per fare in modo che non assorba troppa corrente allo spunto?
Nei compressori ad alimentazione 400 V trifase si impiegano diverse soluzioni tecnologiche come, ad esempio, la commutazione stella-triangolo nei collegamenti degli avvolgimenti del motore elettrico, oppure il sistema part-winding( un metodo di avviamento a tensione ridotta utilizzato nei motori elettrici asincroni trifase di media e grande potenza) oppure particolari sistemi di avviamento detti soft-starter( consistenti in una rampa di tensione continua che rende l’ avvio estremamente fluido). Nei compressori ad alimentazione monofase |
a 230 V per gestire il picco iniziale di corrente assorbita e aiutare il motore a partire nonostante lo sforzo, vengono utilizzati componenti specifici che consistono, sostanzialmente, in un avvolgimento di avviamento( un secondo avvolgimento nel motore che serve solo a dare la“ spinta” iniziale per la partenza); un relè di avviamento( un dispositivo che consente di alimentare l’ avvolgimento di spunto per un secondo o poco più, per poi escluderlo non appena il motore ha preso velocità); ed un condensatore di spunto( un componente elettrico che fornisce una riserva extra |
di energia elettrica per facilitare la partenza e che ritorna particolarmente utile nei casi di ripartenze ravvicinate del compressore quando le pressioni del circuito potrebbero non essersi ancora riequilibrate). A tale proposito va sottolineata l’ importante osservazione che qualsiasi compressore frigorifero viene fortemente penalizzato durante la partenza se le pressioni del circuito frigorifero non risultano essere equilibrate. Per tale ragione è importante che prima dell’ avvio le pressioni nel circuito possano avere avuto il |
Diversi collegamenti sulla morsettiera per la configurazione a stella e a triangolo e relativi collegamenti degli avvolgimenti di un motore di un compressore trifase( da itieffe. com)
tempo di portarsi ad un valore prossimo uno all’ altro, tempo che dipende anche dal dispositivo di espansione presente nel circuito( valvola o capillare).
|
CIRCUITI IDRAULICI
In quali casi è preferibile usare i compensatori naturali e quali sono le caratteristiche che li fanno preferire ai giunti meccanici?
compensatori naturali richiedono una bassissima manutenzione, trattandosi di sem-
I
plici tubazioni, e quindi vanno verificati con gli stessi tempi e modalità del l’ intero circuito idraulico. I giunti meccanici che, invece, richiedono controlli periodici. Anche per quello che riguarda la durata nel tempo presentano un vantaggio in quanto non esistono parti- colari fenomeni che li possono danneggiare, a differenza dei giunti, che risultano essere soggetti a maggiori possibilità di usura e rottura nel tempo. Altro punto a favore è essere il fattore costo, di entità sicuramente inferiore a quello di un giunto meccanico. A svantaggio dei compensatori naturali cade senz’ altro il loro maggiore ingombro rispetto ai giunti, che
sono molto compatti avendo generalmente lo stesso diametro delle tubazioni del circuito. Tale fatto potrebbe non costituire un handicap nei casi in cui si hanno a disposizione larghi spazi per la posa del circuito come può essere, ad esempio, in capannoni industriali, centrali termiche o all’ esterno. In tali situazioni essi vengono preferiti perché sono estremamente affidabili e non richiedono sostituzioni. Quando, invece, lo spazio è ristretto( come nei cavedi dei condomini), si è costretti a usare i giunti di dilatazione meccanici. Infine, a discapito dei compensatori naturali ricade il verificarsi delle perdite di carico, in genere di entità non trascurabile a causa della presenza di curve o gomiti nella loro geometria.
ACCUMULO
Come è fatto un accumulatore inerziale?
Un accumulatore inerziale, o puffer, è essenzialmente un serbatoio coibentato. A differenza di un semplice boiler, il puffer serve a creare un“ volano termico” per evitare che la caldaia o la pompa di calore si accendano e si spengano troppo spesso, allungandone la vita e migliorando l’ efficienza. La struttura portante dell’ accumulatore solitamente è costituita da un cilindro in acciaio al carbonio. Se contiene acqua tecnica a circuito chiuso( che non viene rinnovata continuamente), non ha bisogno di trattamenti interni particolari come la vetrificazione( necessaria invece nei boiler per acqua sanitaria). La coibentazione esterna è la parte più critica. Il serbatoio è avvolto da uno strato spesso( circa 10 cm o più) di poliuretano espanso rigido o fibra di poliestere. Questo“ cappotto” serve a non disperdere il calore accumulato.
La struttura interna di un puffer moderno è progettata per sfruttare la stratificazione: si cerca, cioè, che l’ acqua calda, essendo più leggera, si accumuli nella parte alta del serbatoio mentre quella fredda si accumuli verso il basso. Il puffer permette di mantenere queste zone separate, e deve fare in modo che ci siano meno rimescolamenti possibili. Alcuni modelli hanno all’ interno dei dischi forati o dei diffusori in corrispondenza degli ingressi. Servono a rallentare il flusso d’ acqua in entrata, evitando che il getto rimescoli gli strati caldi e freddi. Un puffer presenta solitamente diversi attacchi a diverse altezze per la mandata e il ritorno dell’ acqua. Possono essere presenti anche dei pozzetti per l’ alloggiamento delle sonde per eseguire le necessarie misure. In alcuni modelli può essere presente un attacco per una resistenza elettrica di emergenza o di supporto.
REGOLAZIONE E CONTROLLO
La regolazione integrale a quali problemi di funzionamento può portare?
Nei regolatori, l’ intensità dell’ azione integrale è determinata dal“ tempo di integrale” o dal“ guadagno integrale”. Il primo è il parametro più comune nei regolatori industriali“ fisici”( come i PLC). Rappresenta il tempo necessario affinché l’ azione integrale eguagli l’ azione proporzionale. Più piccolo è il valore del tempo di integrale impostato più l’ azione correttiva è aggressiva con il rischio che il sistema diventi instabile e inizi a oscillare vistosamente attorno al valore desiderato( pendolamento). Il“ guadagno integrale” è più comune nel controllo digitale puro e nella teoria dei sistemi. Maggiore è il valore che viene impostato, più l’ azione correttiva è aggressiva. Ulteriore inconveniente che si può verificare è il cosiddetto“ integrator windup”. È un fenomeno fastidioso che accade quando l’ attuatore è al massimo( ad es. una valvola è tutta aperta) ma l’ errore persiste( ad es. la caldaia risulta essere spenta; il setpoint non viene raggiunto; l’ azione integrale, che per definizione somma l’ errore nel tempo, continua a crescere verso l’ infinito). In questa situazione l’ integrale continua ad accumulare“ carica” e, quando finalmente il sistema può rispondere, la valvola rimane aperta troppo a lungo causando un forte superamento del limite( il cosiddetto“ overshoot”).
14 TIS n. 428 MARZO 2026 I www. infoimpianti. it