L'automazione dei processi idraulici è un aspetto cruciale per una gestione efficiente e sicura dei fluidi, tanto in ambito industriale quanto in quello civile.
Valvole motorizzate, trasduttori di pressione, pressostati e pressoflussostati… sono diversi sistemi progettati per monitorare, controllare e ottimizzare il flusso in un sistema idraulico. In generale, l’integrazione tecnologica migliora l’efficienza e rende più facile l’utilizzo, oltre ad assicurare in molti casi una gestione più attenta e sostenibile della risorsa idrica e minori consumi energetici.
Sistemi per il controllo della pressione dei fluidi.
Il controllo della pressione dei fluidi in un impianto è una questione di grande importanza, non solo in termini di efficienza ma anche di sicurezza. Abbiamo già avuto modo in un precedente articolo di approfondire le caratteristiche e le applicazioni di pressostati e pressoflussostati. Qui ricordiamo sinteticamente qual è il principio del loro funzionamento e in cosa differiscono.
Il pressostato è un dispositivo che rileva la pressione di un fluido e sulla base di un valore preimpostato attiva o disattiva un circuito elettrico. In pratica, quando la pressione supera o scende al di sotto di questo valore, il pressostato chiude o apre un contatto elettrico. Si utilizza in applicazioni come il controllo di elettropompe, in sistemi di riscaldamento, condizionamento d'aria, impianti idraulici e pneumatici, per la protezione da sovrapressioni o per mantenere una pressione costante.
Il pressoflussostato, invece, rileva sia la pressione sia il flusso del fluido ed agisce utilizzando in maniera combinata questi due parametri. Anche in questo caso, in base ai range di portata e di pressione stabiliti, si attiva o disattiva un contatto elettrico. Applicazioni tipiche sono gli impianti di raffreddamento e di irrigazione, i sistemi di trattamento acque, tutti casi in cui è evidentemente importante monitorare sia la pressione sia il flusso del fluido.
Pressostati e pressoflussostati sono dispositivi che hanno avuto negli anni un’evoluzione significativa ma rimangono dei dispositivi semplici. Non a caso spesso vengono chiamati anche “interruttori di pressione", proprio perchè non inviano un valore numerico ma si limitano ad aprire o chiudere dei contatti. Essi rappresentano comunque una forma di automazione dei processi idraulici indispensabile in diversi settori.
Un'altra tipologia di dispositivi per il controllo della pressione sono i trasduttori di pressione. Essi non inviano un segnale digitale come avviene nel caso di pressostati e pressoflussostati, ma un segnale analogico. Una delle modalità di funzionamento più diffusa si basa sulla deformazione fisica da parte del fluido dell’estensimetro presente nella membrana del trasduttore. La resistenza elettrica, che è proporzionale alla pressione esercitata, viene tradotta in segnale elettrico e convertita in segnale standard, ad esempio 4-20mA.
I trasduttori di pressione sono molto utilizzati per il comando degli inverter, ma anche nelle camere bianche, per le apparecchiature medicali e di filtrazione, nella tecnologia di riscaldamento e negli impianti di climatizzazione.
Valvole motorizzate: i vantaggi di una regolazione automatica del flusso.
Quando si parla di automazione dei processi idraulici, le valvole motorizzate ricoprono un ruolo di primo piano. L’apertura e la chiusura automatizzata, senza bisogno dell’intervento manuale, è molto comune nelle valvole a sfera e a farfalla. Il valore aggiunto di una regolazione automatica è evidente quando la valvola non è facilmente accessibile o quando la forza richiesta per il movimento è grande, così come nel caso di chiusure di emergenza.Tra le forme di attuazione, quella pneumatica è particolarmente interessante. L’attuatore pneumatico utilizza l’aria compressa come vettore di energia per compiere il movimento di apertura, regolazione o chiusura della valvola. Si tratta di un meccanismo di funzionamento semplice ma affidabile, che presenta diversi vantaggi rispetto agli attuatori elettrici. Le valvole con attuatori pneumatici sono meno suscettibili all’usura, avendo meno componenti in movimento, e richiedono poca manutenzione. Sono facili da installare e molto compatte, caratteristica ideale quando gli spazi sono ridotti. Inoltre, grazie alla bassa inerzia dell’aria compressa, assicurano movimenti rapidi e pertanto sono adatte anche in applicazioni che richiedono alta velocità.
I sistemi che abbiamo visto sono solo alcune delle possibilità che l’evoluzione tecnologica sta apportando nella gestione degli impianti idraulici. La prospettiva è senza dubbio quella di una crescente ottimizzazione dei flussi, delle pressioni e delle portate per ridurre i consumi energetici. Le opportunità sono anche sul fronte di una riduzione dei costi grazie alla manutenzione predittiva, a modalità di diagnostica avanzata e di monitoraggio da remoto. IoT e AI sono destinate, anche in questo settore, a fare la differenza.
