La pompa idraulica è un dispositivo presente in moltissimi impianti e pertanto ricopre un ruolo strategico nel rispondere alle esigenze crescenti di risparmio energetico e di soluzioni ecologiche.
- L'adozione di metodologie come l'Extended Product Approach (EPA) e il System Approach, che considerano l'interazione ottimale tra pompa, motore e controllo, per garantire il massimo risparmio energetico e affidabilità.
- Selezionare la pompa idraulicaa giusta per l'applicazione specifica e dimensionarla correttamente è essenziale per evitare sovraccarichi energetici e costi eccessivi.
- Una progettazione avanzata delle giranti, inclusi i materiali e la geometria delle pale, è fondamentale per ottimizzare l'efficienza idraulica, ridurre le perdite per attrito e prevenire fenomeni come la cavitazione.
Le direttive che orientano i costruttori di elettropompe puntano sempre più al raggiungimento di questi obiettivi di sostenibilità che, in alcuni casi, si sono già trasformati in requisiti di legge. La filosofia è quella dell'Extended Product Approach (EPA), metodologia per calcolare l’Energy Efficiency Index di un “Extended Product” (pompa, motore ed eventuale controllo) tenendo conto del comportamento di tutti i componenti e dei profili di carico.

Un altro punto fondamentale della nuova filosofia costruttiva è il System Approach, ovvero la consapevolezza che anche i dispositivi più efficienti non sono sufficienti se poi non sono in grado di interagire tra di loro in maniera ottimale all’interno di un sistema. Solo così si possono assicurare i risultati più significativi in termini di risparmio energetico, ma anche di affidabilità del sistema e di riduzione dei costi di manutenzione.
Cosa rende una pompa idraulica davvero efficiente.
Esistono diverse tipologie di pompe proprio perché molteplici sono le applicazioni in cui è necessaria la loro presenza: captazione e distribuzione dell’acqua, trattamento dei reflui, sistemi di riscaldamento e di raffreddamento, industria alimentare, industria chimica e mineraria, ecc..Indirizzarsi verso la pompa più adatta per una specifica esigenza è già il primo passo per una scelta efficiente. Allo stesso modo è molto importante il corretto dimensionamento, in modo da evitare sistemi di pompaggio sovradimensionati che rappresenterebbero necessariamente un aggravio dei costi e dei consumi energetici.
Abbiamo detto come le diverse componenti di una pompa idraulica debbano lavorare sinergicamente per un funzionamento ottimale, contribuendo ciascuna per la propria parte al risultato finale. L'impiego di un motore ad alta efficienza è senza dubbio in grado di fare la differenza per il rendimento della pompa, ma diventa molto più significativo se abbinato a una idraulica performante. E quando si parla di parte idraulica è la girante l’elemento principale, quello che genera la forza per far circolare il fluido. La girante, più precisamente, trasforma l'energia meccanica dell'albero in energia cinetica del fluido. Quanto più la trasmissione di energia è efficiente, tanto più è alto il rendimento idraulico.
La progettazione della girante dipende dalle applicazioni.
Portata, pressione, natura del fluido e condizioni operative sono tutti aspetti che influiscono sulle caratteristiche delle giranti. Una prima classificazione permette di distinguere le giranti a flusso radiale da quelle a flusso assiale.Nel primo caso le pale della girante sono disposte radialmente rispetto all’asse di rotazione. La forza centrifuga che si crea spinge il fluido in direzione perpendicolare all'asse della girante assicurando un flusso ad alta pressione in rapporto alla portata.
La girante a flusso assiale, invece, con le pale disposte parallelamente all’asse di rotazione della girante, genera un flusso ad ampia portata e pressione non molto alta. Esistono anche giranti a flusso misto che assicurano un buon compromesso tra pressione e portata e trovano impiego in molte applicazioni idriche.
Un'ulteriore distinzione è quella tra giranti con pale aperte, chiuse o miste. Le pale aperte consentono il flusso del fluido anche in presenza di solidi ed evitano l’intasamento, per questo sono tipicamente utilizzate nell’industria mineraria e nel trattamento delle acque reflue. Le pale chiuse e semichiuse assicurano maggior efficienza nel trasferimento di energia al fluido e un flusso più stabile, ma sono adatte all’utilizzo solo con acque chiare.
In linea generale, vale il principio che le giranti vanno progettate in modo che la geometria e l’angolo delle pale sia ottimizzato per il tipo di fluido trattato e per ridurre al minimo le perdite per attrito e turbolenze. Questo riduce il consumo di energia e previene fenomeni pericolosi come la cavitazione.
Infine, la scelta dei materiali che influisce sia sull’efficienza sia sulla durabilità del prodotto e che deve sempre essere legata all’applicazione. Le giranti in acciaio inox e quelle in tecnopolimero, ad esempio in noryl, consentono di raggiungere risultati interessanti dal punto di vista dell’efficienza. Le superfici lisce delle pale e la precisione contengono le perdite di carico; inoltre, si tratta di materiali che hanno un’ottima resistenza alla corrosione e stabilità idrolitica, caratteristica ideale quando il fluido in questione è l’acqua potabile.