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POMPA A PRESSIONE IDROSTATICA: SOLLEVAMENTO IDRAULICO SENZA L'UTILIZZO DI ENERGIA ELETTRICA

Titolare: Dott. Ing. Gianpaolo Scatizzi Ingegnere Via S.Giustina 14 - 55100 Lucca
BREVETTO: Depositato alla Camera di Commercio di Lucca il 31/12/02 codice 46 LU 2002U00013

1. Campo tecnico a cui l'invenzione si riferisce
Il campo tecnico a cui l'invenzione si riferisce è quello delle apparecchiature che effettuano sollevamento idraulico senza l'utilizzo di energia elettrica o di combustibile e quindi quello delle tecnologie in grado di assicurare risparmio energetico.

2. Settore di possibile utilizzo dell'invenzione
L'invenzione risulta particolarmente applicabile nel settore dell'industria cartaria, e più genericamente in tutti quei cicli, industriali e non, in cui occorre effettuare un sollevamento idraulico. In particolare, ipotizzando un ciclo industriale, o più in generale una distribuzione che debba alimentare idraulicamente una serie di utenze, l'utilizzo ottimale dell'invenzione si realizza ogni qualvolta, esistano la disponibilità, la necessità, la possibilità di seguito descritte.
Disponibilità di un carico piezometrico, assicurato ad esempio da un serbatoio di fluido installato ad una certa altezza, o da una condotta in pressione alimentata da rete pubblica.
Necessità di effettuare un sollevamento idraulico.
Possibilità che, alcune delle utenze alimentate dalla distribuzione idraulica, possano essere alimentate con un livello piezometrico allo sbocco (detto in bassa pressione), inferiore a quello con il quale sono alimentate ipotizzando il non utilizzo dell'invenzione (e quindi utenze alimentate da carico piezometrico o da condotta in pressione alimentata da pubblico acquedotto). Tale condizione si realizza in particolare tutte quelle volte che all'interno della distribuzione idraulica una serie di utenze siano dotate, a monte, di un riduttore di pressione in grado di ridurre il carico piezometrico allo sbocco. Possibilità che tali utenze utilizzino una portata d'acqua costante di valore almeno pari alla portata sollevata.

3. Analisi dello stato anteriore della tecnica
Lo stato anteriore della tecnica, con riferimento all'invenzione in oggetto, è rappresentato da macchinari vari (elettropompe o motopompe) che, per effettuare un sollevamento idraulico, consumano energia elettrica o combustibile. Ad esempio, una pompa tradizionale che debba effettuare un sollevamento idraulico fra due serbatoi a pelo libero posti rispettivamente ad un livello 1 e ad un livello 2, conferisce al fluido da sollevare una energia, sotto forma di prevalenza idraulica, pari al dislivello esistente fra i due livelli 1 e 2, più le perdite di carico. Tale energia viene conferita mediante un motore elettrico od un motore a scoppio che comunque utilizzano e consumano energia.

4. L'obbiettivo che l'innovazione intende raggiungere
L'invenzione nasce a Lucca, primo polo cartario italiano, con l'obbiettivo di ridurre la rilevante spesa energetica per il sollevamento di acqua dalla falda. Il macchinario è altresì indicato per svariate applicazioni di sollevamento idraulico anche per usi diversi da quello cartario ed in tutte quelle aziende che necessitano di una costante richiesta d'acqua. Sono illustrati brevemente alcuni casi, con riferimento a cicli industriali e non, in cui l'applicazione del prototipo, quale macchinario atto al sollevamento idraulico, risulta energeticamente vantaggiosa.

5. Alcuni possibili utilizzi dell'invenzione
1. Esista la necessità, una volta assicurata la disponibilità di un carico piezometrico garantito ad esempio da un serbatoio di fluido installato ad una certa altezza, o da una condotta in pressione alimentata da rete pubblica, di effettuare un sollevamento idraulico dell'acqua da un pozzo ad un cassone di distribuzione. Esista inoltre la possibilità che, alcune delle utenze alimentate dalla distribuzione idraulica, possano essere alimentate con un livello piezometrico allo sbocco inferiore a quello con il quale sono alimentate ipotizzando il non utilizzo dell'invenzione, e che necessitino di una portata di acqua costante almeno pari alla portata sollevata. Questa possibilità si realizza frequentemente all'interno di cicli industriali ovunque esistano utenze idrauliche del ciclo (macchinari, alimentazioni, od usi idraulici diversi) che necessitano di pressioni allo sbocco inferiori a quelle garantite dal cassone o dal carico piezometrico di alimentazione generale. Es. il cassone di alimentazione dell'attività sia ubicato a 15 m di altezza garantendo alla base un carico piezometrico di 1,5 bar; l'utilizzo A (macchinario di lavorazione) necessita invece di una pressione di alimentazione di soli 0,5 bar che gli viene assicurata grazie ad un riduttore di pressione, mentre l'utilizzo B (che viene alimentato conuna portata di acqua a pelo libero) necessita di pressione allo sbocco quasi nulla.

Tale possibilità di utilizzo risulta particolarmente indicata nel ciclo di lavorazione della carta dove, per la natura del ciclo stesso, esiste:
1. la disponibilità di un carico piezometrico assicurato ad esempio da un serbatoio di fluido installato ad una certa altezza (piezometro), o da una condotta in pressione alimentata da rete pubblica;
2. la necessità di effettuare un sollevamento idraulico dell'acqua di un pozzo fino alla altezza del serbatoio di distribuzione (master);
3. la possibilità che, alcune delle utenze alimentate dalla distribuzione idraulica, possano essere alimentate con un livello piezometrico allo sbocco inferiore a quello con il quale sono alimentate ipotizzando il non utilizzo dell'invenzione, utilizzando inoltre una portata di acqua costante almeno pari alla portata sollevata;
In questo caso l'invenzione è in grado di effettuare il sollevamento idraulico dal pozzo fino al cassone sopraelevato (master) senza l'utilizzo di energia elettrica (non considerando il ridotto consumo energetico per il funzionamento degli ausiliari, quali ed esempio i comandi di apertura e di chiusura della valvole motorizzate costituenti l'invenzione).
2. Esista la necessità, una volta assicurata la disponibilità di un carico piezometrico garantito ad esempio da un serbatoio di fluido installato ad una certa altezza, o da una condotta in pressione alimentata da rete pubblica, di trasferire una certa portata da una vasca ad un'altra. Esista inoltre la possibilità che, alcune delle utenze alimentate dalla distribuzione idraulica, possano essere alimentate con un livello piezometrico allo sbocco inferiore a quello con il quale sono alimentate ipotizzando il non utilizzo dell'invenzione, e che necessitino inoltre di una portata di acqua costante almeno pari alla portata sollevata.
Anche in questo caso l'invenzione è in grado di effettuare il sollevamento idraulico da un cassone all'altro senza l'utilizzo di energia elettrica (non considerando il ridotto consumo energetico per il funzionamento degli ausiliari, quali ed esempio i comandi di apertura e di chiusura della valvole motorizzate costituenti l'invenzione).