Calcolare la perdita di carico nelle tubazioni del gas: Darcy-Weisbach per installazioni domestiche e industriali

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Una perdita di carico eccessiva nella tubazione del gas si manifesta con fiamme instabili, mancate accensioni o potenza di riscaldamento ridotta nelle fredde giornate invernali. Con il calcolatore di perdita di carico per tubazioni del gas verificate secondo l'equazione di Darcy-Weisbach se il dimensionamento della vostra tubazione è sufficiente per la portata volumetrica prevista – soddisfacendo così l'obbligo di verifica secondo DVGW TRGI 2018.

Passo dopo passo: come usare il calcolatore di perdita di carico per tubazioni del gas

  1. Scegliere tipo di gas e densità: Gas naturale ρ ≈ 0,72 kg/m³, propano ρ ≈ 1,97 kg/m³ (condizioni normali). Il propano ha una densità più che doppia – questo aumenta notevolmente la perdita di carico a parità di tubazione.
  2. Inserire diametro e materiale del tubo: Selezionare il diametro nominale DN e il materiale. Tubo PE rugosità 0,007 mm, tubo in acciaio 0,046 mm, tubo in rame 0,0015 mm – le superfici più lisce generano meno attrito.
  3. Indicare la lunghezza della tubazione: Lunghezza totale dal riduttore di pressione al raccordo del dispositivo; aggiungere i gomiti come lunghezza equivalente (circa 1 m per ogni curva a 90° in DN20).
  4. Inserire la portata volumetrica: Portata operativa di tutti i dispositivi utilizzati contemporaneamente in m³/h.
  5. Verificare il risultato: Nella rete a bassa pressione la pressione di flusso all'ultimo raccordo deve essere almeno 17 mbar; la perdita di carico dall'allacciamento alla rete fino al dispositivo non deve superare 1 mbar.

Esempi pratici

Esempio 1 – Casa unifamiliare gas naturale: Caldaia 24 kW + cucina a gas 8 kW = 32 kW totali → 3,2 Nm³/h di portata operativa. Tubo in acciaio DN20, lunghezza 12 m: Δp = 0,65 mbar → sotto 1 mbar, dimensionamento corretto.

Esempio 2 – Scaldabagno troppo lontano: Scaldabagno 18 kW, 22 m di tubo in rame DN15 dall'allacciamento. Risultato: Δp = 1,4 mbar → limite superato! Soluzione: scegliere DN20 → Δp = 0,3 mbar.

Esempio 3 – Impianto a gas propano in appartamento vacanze: Cucina a gas 4 kW + riscaldamento 12 kW a propano, 8 m di tubo PE DN25 dal riduttore. Nonostante la maggiore densità del propano, il DN25 produce solo Δp = 0,22 mbar – perfettamente adeguato.

Calcolo della perdita di carico nelle tubazioni del gas

Formula di Darcy-Weisbach: Δp = λ × (L/D) × (ρ × v²/2). Rete gas a bassa pressione: pressione di ingresso max 23 mbar, perdita di carico ammessa max 1 mbar. Il materiale del tubo determina la rugosità λ: PE 0,007 mm, acciaio 0,046 mm.

Domande frequenti (FAQ)

Come si considerano curve e raccorderia nella perdita di carico?
Ogni raccordo genera una resistenza aggiuntiva. Come regola pratica si aggiunge per ogni curva a 90° una lunghezza equivalente di circa 1 m (DN20) fino a 2 m (DN32). Le valvole di intercettazione corrispondono a 2–5 m di lunghezza equivalente a seconda della costruzione; le valvole a sfera a pieno passaggio sono notevolmente più vantaggiose.

Qual è la differenza tra bassa e media pressione?
La rete a bassa pressione fornisce gas domestico a massimo 23 mbar (di solito 18–22 mbar). Nella rete a media pressione (100 mbar – 1 bar) sono ammesse perdite di carico per metro superiori – a seconda del livello di rete fino a 50 mbar.

La verifica della perdita di carico è prescritta per legge?
Secondo DVGW TRGI 2018, la verifica della pressione di flusso sufficiente al raccordo del dispositivo è parte obbligatoria della documentazione dell'installazione che deve essere presentata al gestore della rete del gas.