Le prv nelle reti di acquedotto : oscillazione della domanda, setting ottimale e riduzione delle perdite

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L’acqua è da sempre il bene più prezioso e la sua distribuzione ad uso potabile è sempre stata considerata sinonimo di ricchezza e benessere. Tuttavia, a causa della crescita demografica e dei cambiamenti climatici, negli ultimi anni si è rivelato necessario trovare soluzioni che permettessero di valorizzare la distribuzione dell’acqua anche in ottica futura. A tal proposito, il progresso tecnologico ha permesso che negli anni venissero sviluppati dispositivi che permettessero di ottimizzare l’utilizzo dell’acqua: in particolare, le valvole di riduzione di pressione PRV sono in grado di dissipare la pressione riducendo anche le perdite in rete e, attraverso opportuni sistemi di regolazione delle impostazioni, è possibile modificare la dissipazione impostata in funzione di diverse variabili con diverse frequenze. Il presente lavoro illustra una modalità di utilizzo di queste valvole di regolazione in punti strategici di una rete di distribuzione, in termini di acqua risparmiata e regolarità del servizio; a tal fine viene utilizzata una rete “sintetica” ma rappresentativa di una rete di distribuzione idrica reale per simulare, attraverso l’utilizzo del software EPANET, diverse configurazioni della domanda degli utenti. Lo scopo della trattazione è quello di mostrare i benefici risultanti dalla regolazione continua ed in tempo reale delle impostazioni da assegnare alle valvole, distinguendo diverse situazioni in base alla durata del mantenimento di un setting e dalle condizioni operative: saranno distinti, infatti, i casi di durata giornaliera, durata oraria e variazione continua. Con i risultati ottenuti si analizzerà, in seguito, il comportamento della rete al variare della domanda: sarà infatti possibile dimostrare come la regolazione statica del setting, mantenendo un valore fisso indistintamente dalle condizioni di domanda in rete, non permetta di rispettare i limiti di pressione consentiti (nel caso in esame pari a 30 metri di pressione in ogni nodo) che, invece, con un adattamento continuo del setting risulta garantito riducendo anche le perdite. I risultati ottenuti mettono in evidenza sia la necessità di tenere conto di evoluzioni future della rete che portano, di conseguenza, a variazioni della domanda, sia l’entità della riduzione delle perdite tra i vari casi. Inoltre, è stata calcolata la massima energia producibile da ognuna delle configurazioni di impostazioni delle valvole, la quale offre spunti di approfondimento del lavoro attraverso la sostituzione delle PRV con dispositivi di conversione di energia. Ulteriori approfondimenti possono essere legati alla ripetizione della simulazione con un aumento del numero di valvole ma soprattutto alla valutazione dinamica della risposta della pressione nella rete al variare delle impostazioni della valvola che, negli ultimi anni, ha rappresentato una grossa componente della ricerca in ambito dell’ottimizzazione delle reti di acquedotto.