Vademecum delle pompe per acqua

1Cos'è una pompa e come funziona

Una pompa è una macchina che dà energia a un liquido per spostarlo: farlo salire di quota, mandarlo lontano lungo una tubazione o portarlo a una certa pressione. Quasi sempre è mossa da un motore elettrico, e l'insieme dei due si chiama elettropompa.

Le due grandi famiglie

2Le grandezze che contano

Per scegliere o confrontare una pompa bastano quattro numeri, che si trovano sempre nella targhetta o nel catalogo.

Le perdite di carico

Ogni metro di tubo, ogni curva, valvola o filtro "frena" l'acqua. Queste resistenze si chiamano perdite di carico e si sommano al dislivello da superare. Un tubo troppo piccolo o un filtro sporco possono far sembrare "debole" una pompa perfettamente sana.

3La curva della pompa e il punto di lavoro

Ogni pompa centrifuga ha una curva caratteristica: più acqua deve dare, meno prevalenza riesce a fornire. Anche l'impianto ha la sua curva: più acqua ci fai passare, più resistenza oppone.

Il punto in cui le due curve si incrociano è il punto di funzionamento: è lì che la pompa lavorerà davvero, indipendentemente da quello che c'è scritto in targhetta.

Perché è importante

• Una pompa sovradimensionata lavora fuori dalla zona di massimo rendimento: consuma di più, fa rumore e si usura prima.
• Una pompa sottodimensionata non dà pressione sufficiente ai piani alti o alle utenze lontane.
• Due pompe in parallelo non raddoppiano la portata: il guadagno dipende dalla curva dell'impianto.

4Aspirazione, innesco e NPSH

Una pompa non "tira su" l'acqua: è la pressione atmosferica che la spinge dentro. Per questo, in teoria, nessuna pompa può aspirare oltre circa 10 metri; in pratica, tra perdite e temperatura, il limite reale è di 6–7 metri.

L'innesco

Una pompa centrifuga normale non funziona se è piena d'aria: va riempita d'acqua (innescata) prima dell'avvio. Le pompe autoadescanti riescono a evacuare da sole l'aria dal tubo di aspirazione, ma il corpo pompa deve comunque contenere acqua al primo avvio.

NPSH: la sigla da conoscere

L'NPSH indica quanta pressione deve esserci all'ingresso della pompa perché l'acqua non inizi a "bollire" a freddo. Il catalogo indica l'NPSH richiesto dalla pompa; l'impianto deve garantirne uno disponibile più alto, con un po' di margine. Se non succede, arriva la cavitazione (capitolo 6).

5I tipi di pompe per acqua più diffusi

6I problemi più comuni (e come riconoscerli)

Cavitazione

Se all'ingresso la pressione è troppo bassa, nell'acqua si formano bolle di vapore che poi implodono contro la girante. Sintomi: rumore come di ghiaia nella pompa, vibrazioni, calo di prestazioni. Conseguenza: girante "mangiata" e porosa. Cause tipiche: aspirazione troppo alta o lunga, filtro intasato, acqua calda, pompa che lavora a portata eccessiva.

Colpo d'ariete

Quando il flusso si ferma di colpo (valvola chiusa velocemente, pompa che si arresta), l'acqua in movimento genera un'onda di sovrapressione. Sintomi: colpi secchi nei tubi. Conseguenze: raccordi che perdono, valvole e manometri rotti, tubi che si spaccano. Rimedi: valvole di ritegno adatte, vasi di espansione e, molto efficace, avviamento e arresto graduali con l'inverter.

Spinta assiale e cuscinetti

La girante viene spinta lungo l'asse dalla differenza di pressione. Se la pompa lavora lontano dal suo punto ideale, o se i fori di bilanciamento sono ostruiti, i cuscinetti del motore si caricano troppo e si rovinano. È una delle cause più frequenti di motori che tornano in officina.

Funzionamento a secco

Anche pochi minuti senz'acqua possono bruciare la tenuta meccanica, che si raffredda e lubrifica proprio con il liquido pompato. Una protezione contro la marcia a secco (pressostato, sonda di livello, controllo elettronico) costa poco e salva la pompa.

Tenuta meccanica che perde

Un gocciolio dall'albero indica una tenuta usurata. Va sostituita subito: l'acqua che arriva ai cuscinetti o all'avvolgimento trasforma una piccola riparazione in un motore da riavvolgere.

7L'inverter sulle pompe

L'inverter (o variatore di frequenza) cambia la velocità del motore in base a quanto serve davvero, invece di farlo girare sempre al massimo.

Perché fa risparmiare così tanto

Nelle pompe centrifughe vale una regola fisica precisa: la potenza assorbita varia con il cubo della velocità. Quindi basta rallentare un po' per risparmiare molto.

Valori teorici; negli impianti con forte dislivello fisso il risparmio reale è più basso.

Gli altri vantaggi

• Pressione costante ai rubinetti anche se si aprono più utenze insieme.
• Avviamento e arresto dolci: niente colpi d'ariete e meno stress meccanico.
• Meno spunto di corrente all'avvio: meno problemi con il contatore e con i generatori.
• Protezioni integrate: marcia a secco, sovraccarico, mancanza fase, sovratemperatura.
• Spesso permette di eliminare grandi vasi di espansione e pressostati.

Quando conviene

Conviene quasi sempre quando la richiesta d'acqua varia nel corso della giornata: autoclavi di condomini e alberghi, circuiti di riscaldamento e raffrescamento, irrigazione con più settori, processi industriali. Conviene meno su una pompa che lavora sempre allo stesso punto e per poche ore.

Attenzioni da non trascurare

8Novità e normative di efficienza

Negli ultimi anni l'Unione Europea ha fissato requisiti minimi di efficienza per motori e pompe. In pratica, i prodotti poco efficienti non possono più essere immessi sul mercato.

Le tecnologie che stanno cambiando il settore

• Motori a magneti permanenti e sincroni a riluttanza: rendimenti IE4–IE5, più compatti, pensati per lavorare con l'inverter.
• Inverter montati a bordo motore: pompa, motore ed elettronica in un unico gruppo già configurato.
• Pompe "intelligenti" e connesse: regolano da sole la pressione, comunicano con il sistema di gestione dell'edificio e segnalano anomalie a distanza.
• Manutenzione predittiva: sensori di vibrazione e temperatura che avvisano prima del guasto ai cuscinetti.

9Manutenzione: cosa controllare