IMPIANTO SANITARIO BAITA ISOLATA

[silvs]

Buongiorno a tutti,
mi chiamo Silvio e sono nuovo del forum.

Vorrei esporvi il mio problema nella speranza che possiate aiutarmi a trovare una soluzione.
Ho già letto altri thread simili sul forum ma il mio caso risulta ancora differente….mi spiego.

Ho una baita isolata in montagna che vorrei ristrutturare, il problema principale è come realizzare l'impianto idrico sanitario che funzioni sia in estate che in inverno.

La baita sarà dotata di pannelli fotovoltaici (max 0,8/1 kW) con batterie di accumulo che forniranno sicuramente tutta l'energia necessaria in estate mentre per l'inverno risulta un po un'incognita essendo la baita ad alta quota 1800 m con problemi di neve, nebbia ecc.

Il riscaldamento sarà tramite camino a legna canalizzato ad aria mentre l'acqua calda sanitaria pensavo di realizzarla tramite scaldacqua a gpl istantaneo (utilizzando le classiche bombole da 15/20 kg) che mi permetterebbe l'utilizzo sia in estate che in inverno senza problemi di gelate dell'impianto.

Come fonti d'acqua disponibili ho un tubo da 1 pollice (se non sbaglio) in polietilene con una lunghezza circa di 4-500 m che portava l'acqua dal torrente fino di fronte alla baita che un tempo era una stalla, oltre ad una sorgente che è posizionata a circa 50 m di dislivello più in basso rispetto alla baita.

L'ideale sarebbe utilizzare l'acqua della sorgente che sarebbe anche potabile, con la quale rifornire dalla sorgente un serbatoio da posizionare vicino alla baita. Dal serbatoio pensavo di fornire le utenze tramite pompa da camper.

Ora i problemi sono 2:
- come pompare l'acqua su di 50 m dato che mi servirebbe una pompa troppo potente, non azionabile con l'impianto fotovoltaico e vorrei evitare i generatori a combustibile. quindi pensavo esistono delle pompe manuali che possano soddisfare le mie esigenze?
girando su vari siti avrei anche trovato qualcosa solo che la dovrei posizionare alla sorgente se ho capito bene perchè oltre i 10 m di pescaggio non funzionano (scusate se dico fesserie ma non ho grande dimestichezza con la materia).

-l'energia prodotta dal fotovoltaico in inverno sarebbe sufficiente per azionare la pompa da camper? (in estate non dovrei avere probemi)

Alternativa sarebbe invece di utilizzare l'acqua del torrente per le utenze che arriva per caduta e avere una pompa manuale con la quale attingere l'acqua potabile dalla sorgente.

E qui i problemi sono:

cosa succede di inverno alla condotta che arriva dal torrente?..immagino geli dato che non è nemmeno interrata...può essere sufficiente prevedere uno sfogo a valle che garantisca un minimo di circolazione per evitare il gelo dell'acqua?
L'acqua avrà pressione sufficiente per arrivare alle utenze e per far funzionare lo scalda acqua che funziona ad una pressione minima di 0,15 bar? Considerate che ad occhio ci sarà una portata di 0,5 l/s.

Come prima la pompa manuale dalla sorgente non potrebbe essere installata vicino alla baita....

Vorrei creare un sistema il più semplice possibile dato che la baita sarà messa in affitto.

Spero di essere stato chiaro.

Grazie in anticipo per il vostro aiuto!

[jpquattro]

Ciao Silvs, benvenuto.
Un po' di domandine per chiarire la situazione della tua baita:
1) dislivelli. Il torrente è più in alto? di quanto? La sorgente è più in basso di 50 metri hai detto, distanza? perché una pompa manuale risulterebbe molto scomoda, il dislivello massimo da cui una pompa (manuale o elettrica, non fa differenza) può aspirare non supera i 6-7 metri reali (teorici 10). Si possono trovare per contro piccole pompe da nautica o da camper a 12 V che possono avere una prevalenza adeguata, ma debbono essere istallate molto vicino alla sorgente. se serve solo per uso potabile la pompa potrebbe essere molto piccola ed avere un consumo modesto.
2) Temperature, d'inverno. Il torrente non gela, neanche nei momenti più freddi della stagione? E la sorgente? Nessuna pompa riesce a pompare il ghiaccio...
3) scarichi, pozzo nero o chi per lui... c'è? lo devi fare o cosa?
4) Pannelli fotovoltaici... Ho il sospetto che non possano bastare, in teoria si dovrebbero poter installare molto inclinati, quasi verticali, in modo da impedire il ristagno della neve, ma... comunque località, vista sud libera?
5) protezione contro il ghiaccio. Se non vuoi disastri mi sa che i tuoi sistemi debbano essere protetti contro il ghiaccio, sia la pompa che le condotte. il che significa consumi di energia per mantenere pompa e condutture sopra a zero...

Chiariamo questi punti poi magari possiamo sviluppare delle ipotesi insieme agli altri...

Paolo

[silvs]

Innanzitutto grazie JP4 per la risposta!
Rispondendo alle tue domande:
1)Il torrente è più in alto, o meglio il punto in cui la condotta lunga 4-500 metri pesca acqua dal torrente è indicativamente 20/30 mt più in alto rispetto alla baita
la sorgente dista circa 80/100 mt (dimenticavo di specificare che a lato della sorgente ho un piccolo fabbricato all'interno del quale si potrebbero installare pompe ecc..)
2)la baita è mia da pochi mesi e non ho certezze riguardo all'inverno, ma siamo in valle d'aosta a 1800 mt per cui senza dubbio si arriva anche a -15°. Il torrente è sufficientemente grande da lasciarmi pensare che ci sia sempre acqua anche in inverno, idem per la sorgente. Sono stato li la settimana scorsa è il torrente è ancora piuttosto grosso.
3)lo scarico va realizzato, avrei pensato a una imhoff o simili….ho appena visto una biologica autocostruita a 4 stadi qui nel forum che mi ha ispirato!
4)I pannelli li posso montare come voglio, li monterei a terra (ho pensato anche ad un supporto orientabile in modo da modificarne l'inclinazione con le stagioni), vista libera e orientamento a sud ci sono
5)la baita la utilizzerei al 95% d'estate o in condizioni sopra lo 0° ma mi piacerebbe renderla utilizzabile anche in pieno inverno (sono un lupo di montagna ), per la questione gelo avrei pensato di scaricare gli impianti quando non li utilizzo...mi piaceva inoltre l'idea del serbatoio in quanto potrei installarlo all'interno dell'ambiente riscaldato e non avere problemi durante il soggiorno, ed avere una condotta di carico del serbatoio che utilizzo al bisogno e scarico subito dopo….

Qualsiasi pensiero è ben accetto!

Grazie!

Silvio

[jpquattro]

Intanto proseguo i miei ragionamenti, poi sentiamo gli altri...
Acqua. Se il torrente funziona sempre (anche con un gelo polare...) si può anche immaginare di usare l'acqua del torrente per uso sanitario (doccia, sciacquone, lavaggi) e portarsi la potabile per cucinare con la tanica... per bere non mi risulta che in val d'aosta, a 1800 m, pensino all'acqua per bere... Se puoi mettere un serbatoio in qualche angolo inutilizzato, magari sotto il tetto... per inciso 20 30 metri più in alto vogliono dire 2-3 bar di pressione, vedi di tenerlo presente...
La condotta che scende dal torrente per me è importante che sia ben isolata, se non vuoi spendere per 500 m di tubo isolante, pensa a una trincea abbastanza profonda, in cui infossare il tubo foderato di un qualche isolante naturale... io ci metterei un riscaldatore elettrico fra isolante e tubo... tanto per sbloccare la situazione dopo una notte particolarmente fredda... 500 m di filo di elettrico non ti manderanno in rovina... Per inciso, vista la lunghezza, un normale filo di rame da 1-2 mm di diametro sono adeguati a fare da resistenza di riscaldamento... dipende dall'isolante...
ora vado a vedere dell'eventuale pompa per l'acqua per cucinare...
ne ha una anche amazon, 12v 4A prevalenza 70 m. meno di 100 €... per il tubo stesso discorso, infossato in trincea e ben isolato. ci puoi mettere un filo di riscaldamento fra tubo e isolante giusto per sicurezza...

Le fosse biologiche di piccole dimensioni (in quanti ci staranno contemporaneamente?) si trovano già fatte in plastica, basta scavare la buca e seppellirle, sono molto compatte e non costano una pazzia, piuttosto l'acqua di risulta dove la metti? forse bisognerebbe pensare a un fossetto per fitodepurazione...

Perché hai messo un limite così basso per il pannello? si trovano anche usati, se lo devi mettere a terra che problemi hai? io lo metterei abbastanza grande, devi poter sopravvivere (magari non tu, ma i tuoi impianti...) a nevicate furiose che durano diversi giorni. Per lo stesso motivo lo metterei abbastanza alto e verticale o quasi, almeno hai qualche speranza in più che scarichi la neve senza aiuti...
A 1800 m non credo la nebbia sia un problema frequente, comunque informati io non sono un montanaro...
Idem le batterie, quanta autonomia? tieni conto che sarebbe opportuno mantenere sistemi che garantiscono la protezione dal gelo degli impianti, su questo ci saranno diversi che ti potranno dare più aiuto di me...
Gruppetto elettrogeno di emergenza? Non cinese, quando serve deve partire al primo colpo anche se è stato fermo un anno...

Paolo

[eneo]

Se puo' essere utile utilizzo un sistema di pompaggio senza valvole di ritegno anche d'inverno per l'acqua di pozzo in modo che una volta spento il tubo si svuota in automatico, il tubo e' a vista e i rubinetti devono rimanere sempre aperti, la pompa deve essere autoadescante. Dove vivo le prime gelate partono da novembre e finiscono ad aprile. L'acqua se mantenuta nei serbatoi a lungo deve essere clorata o disinfettata e non potra' essere potabile.

[jpquattro]

Mi sa che hai ragione... la pompa che avevo visto è immersa, la tua soluzione non subisce danni e riparte subito... Però allora serve una autoadescante a 12 V con una prevalenza maggiore di 50 m... deve essere anche di piccola potenza, serve solo per il rubinetto di cucina...

Paolo

[silvs]

Grazie di nuovo a tutti per i vostri contributi…

Per rispondere a JP4:
-ho dimenticato di dire che la baita non è raggiungibile con mezzi ma solo a piedi. L'interramento e relativo isolamento delle linee che sia torrente o sorgente è direi impossibile dato che il lavoro andrebbe fatto a mano e ci sono punti di sola roccia e passaggi in mezzo a pineta con problemi di radici alberi ecc... la soluzione purtroppo non è percorribile...
-per quanto riguarda la risulta della biologica pensavo di fare una sub-irrigazione, nell'intorno della baita il terreno è meno ostico e non dovrebbe essere un problema scavare...la baita è veramente piccola e può ospitare al max 4 persone con eventuali picchi di 6 persone per non più di 15 gg/anno.
Il normale utilizzo sarebbe per 2 persone, teniamo anche in conto che sarebbe probabilmente utilizzata per indicativamente 90 gg nel periodo estivo e poi saltuariamente diciamo 2gg ogni 15 gg per il resto dell'anno.
-per ovviare al problema del gelo pensavo proprio di progettare un impianto che fosse facilmente caricabile e scaricabile in maniera da non avere pensieri quando la baita non è utilizzata (impianto totalmente scarico). La nebbia in montagna può durare anche giorni ed essere un problema per quel che riguarda la produzione di energia elettrica.
-relativamente alla quantità di pannelli non è che mi sia posto un limite ma vorrei avere il necessario per poter mantenere la baita in funzione...se qualcuno mi sa dimensionare ciò che mi serve ogni consiglio è ben accetto!
-la pompa suggerita da Eneo mi sembra un'ottimo suggerimento, ma mi chiedo: con una pompa del genere non potrei alimentare direttamente tutta la baita? tenete conto che non è fondamentale avere più utenze in funzione contemporaneamente e che non ci saranno elettrodomestici che richiedono acqua tipo lavatrice o lavastoviglie...mi sapreste dire dove posso trovare una pompa del genere, che prezzi ha e che potenza necessiterebbe per essere azionata?

-per il dimensionamento dell'impianto fotovoltaico direi che le utenze sarebbero una decina di lampadine, un piccolo frigo da utilizzare in estate, e la pompa dell'acqua, nulla con grande assorbimento (la pompa???).Mi sapreste dire quante batterie e che tipologia delle stesse sarebbero necessarie per mantere in vita l'impianto diciamo per 4/5 gg senza sole?

Grazie per il vostro contributo!

Silvio

[silvs]

La pompa suggerita da Eneo non può funzionare se collegata direttamente al collettore delle utenze giusto? Andrebbe bene solo per rifornire un serbatoio dato che per svuotarsi necessita del rubinetto aperto...o sbaglio?

Silvio

[Ferrobattuto]

Per quel che riguarda la parte idraulica i suggerimenti migliori te li possono dare Eneo e JPquattro.
Per la parte solare forse sarebbe meglio aprire un discussione nella sezione del fotovoltaico. Questa non è la sezione adatta.
Comunque, visto il posto e il tempo (meteorologico) relativo, di pannelli più ne metti e meglio è. Per dimensionare il tutto, però, come dico sempre di solito, si deve partire dai consumi. Quantizzati i consumi, in modo abbastanza realistico, si passa a dimensionare l'impianto.
Il frigo funziona a tensione di rete? Oppure è uno di quelli tipo camper? Perché sono due casi molto differenti......
Nel caso della tensione di rete ti serve un inverter, e i motorini da frigo allo spunto di partenza assorbono molta corrente, anche se poi durante il funzionamento consumano (relativamente) poco. Il frigo da camper (o da autobus se a 24V) non presenta di questi problemi, ed è molto più parco nei consumi. Oltretutto può funzionare sia a corrente continua che a corrente alternata e in qualche caso anche con il GPL delle bombole.
Dieci lampadine come? Accese tutte insieme oppure solo alcune? Sono delle LED da camper a 12V o funzionano a tensione di rete? Quanto potenti?
Se anche sono soltanto da una decina di Watt se accese tutte insieme fanno un discreto carico. Se invece si prevede che stiano accese due o tre per volta la cosa cambia di molto.
Le batterie sono la parte più costosa e anche quella più delicata. Se sono accumulatori al piombo, sia tipo auto che stazionari, non vanno scaricati completamente ogni giorno, altrimenti durano poco, poi vanno ricaricati subito e il più completamente possibile.
4 o 5 giorni senza sole possono voler dire doverle dimensionare almeno per cinque volte i consumi massimi giornalieri. Ossia se ad esempio si consuma 1KWh (kilowattora) al giorno va dimensionato un banco di accumulo da almeno 5KWh. Nella speranza che poi il giorno seguente o nei giorni seguenti possano ricaricarsi completamente.
5KWh a 12V nominali significano almeno 420Ah (amperora) di capacità. Oppure 220Ah se a 24V. Insomma, almeno due grosse batterie da autocarro, messe in parallelo per i 12V o in serie per i 24V.
Il consumo 1KWh al giorno, con un impianto come quello che proponi tu è molto facile raggiungerlo, e anche sorpassarlo.
Quando avrete stabilito che pompa ci vuole e di che tipo, se ne potrà riparlare concretamente.

[silvs]

Grazie per i suggerimenti Ferrobattuto, appena definita la pompa aprirò un discussione nella sezione fotovoltaico!

Intanto per farti un'idea come utenze avrei previsto:
-10 lampadine led da 5/6w da considerare max 6 accese contemporaneamente poi a 12v o 220v non dovrebbe cambiare nulla in termini di consumi giusto? (se dico boiate scusate ma non è proprio la mia materia!)
-4/5 prese elettriche per ricarica cell/computer o phon da max 300w (ovviamente in funzione quando la pompa dell'acqua è spenta)
-Un frigo che io sinceramente pensavo piccolino normale a 220v consumo 120 kwh/anno che tradotto in consumo orario considerando un utilizzo effettivo del motore per 6h/giorno pari a 120/365/6 = 60 w con uno spunto di 180w? Poi se utilizzando un frigo da camper si consuma decisamente meno non ho problemi a cambiare idea!
-Pompa per l'acqua che è l'incognita da definire io ho trovato questa:

https://www.energiasolare100.com/it/pom ... x-70m.html

della quale non ho trovato i consumi ma che dice possa essere alimentata da pannello 120w o più quindi considererei 300w per stare dalla parte della ragione.

Facendo una somma quindi dovrei avere 36w lampadine + 300w di prese (o in alternativa pompa)+ 180 w spunto frigo =516 wh nella peggiore delle ipotesi. Questo è il probabile consumo estivo, in quello invernale il frigo sarebbe tranquillamente eliminabile (apro la porta e metto tutto fuori!)

Per quanto riguarda alla pompa pensavo di accoppiarla ad un pressostato per avere l'accessione ad apertura rubinetto e a 2 un'elettrovalvole una subito prima del collettore utenze e una subito dopo la pompa per svuotare la condotta, in questo modo dovrei raggirare il problema del gelo azionando le elettrovalvole prima di andare a dormire (consideriamo anche che 1m di neve ha il suo potere termoisolante quindi non penso che la condotta possa gelare nel giro di 1/2h), sempre considerando la sorgente sia liquida essendo acqua in movimento.

Cosa ne pensate?

Grazie

Silvio

[jpquattro]

La pompa che hai trovato tu è una pompa a immersione, io l'avevo vista uguale su amazon a qualche soldo in meno. Il problema è che per vuotarla va estratta dall'acqua.
Guardando in rete quasi tutte le pompe ad alta pressione (più di 5 bar) sono a membrana quindi anche se stacchi i tubi l'acqua dentro ci resta... bisognerebbe aprire prima e dopo la pompa e e farla girare qualche secondo.
Cercando un po' qualcosa si trova, trovando una pompa ad ingranaggi sarebbe possibile vuotarla facendola girare al contrario (basta invertire la polarità) ma non ne ho trovate capaci di pressioni così alte, si fermano tutte a meno di 3 bar.

Isolamento termico, se non si può fare la trincea, si può isolare il tubo e coprirlo di cemento, ma secondo me qualcosa ci vuole. Insisterei anche per il riscaldamento elettrico del tubo (basta un pezzo di filo di rame avvolto, usando le misure giuste..) ti permette di proteggerti da sorprese molto sgradevoli.

L'energia dovrebbe essere sempre più abbondante del caso peggiore che si posso prevedere e avere una soluzione di riserva (gruppo elettrogeno con una riserva di carburante adeguata) avere energia significa avere acqua e calore anche nelle condizioni più critiche...
Hai pensato ad un eolico ad asse verticale?

Se l'acqua del torrente è sempre disponibile (sicuro che non geli? Al di sotto di una certa temperatura l'acqua gela sia che sia ferma sia che sia in movimento... gela anche il mare...) Il sistema minimo dei sanitari dovrebbe funzionare sempre, l'elemento critico sono le valvole per vuotare il tubo sono soggette a gelare anche loro...

Il frigo... esistono gruppi frigoriferi (compressore più radiatori) a 12V molto buoni, cerca Danfoss o vitrifrigo (che comunque usa danfoss) se metti un frigo a 220 hai consumi più elevati, ti serve l'inverter e quello che risparmi sul frigo lo spendi in pannelli, batterie, inverter...

Idem le lampade, il limite delle lampade a led è l'alimentatore a corrente costante che è dentro la lampada, il led dura 30000 h, l'alimentatore 1000 h (non è uno scherzo, ci sono dentro elettrolitici ad alta tensione, anche 400V con una vita PREVISTA a specifiche di 1000 h...
A me mi verrebbe da pensare di prendere un rotolo di led da 5 m, si tagliano con le forbici a gruppi di 3 o 4 led (c'è il segno sulla striscia dove puoi tagliare) e si alimentano a 12 V, ogni gruppo ha solo una piccola resistenza in serie e si attaccano dove vuoi con il biadesivo...
L'avanzo del rotolo in cima all'armadio e non resti mai senza lampadine

In ogni caso eviterei le lampade a 220V: rendimento più basso, più fragili (elettricamente)

Visto il tipo di utenze penserei ad un impianto tutto a 12 V, quello che non c'è non si guasta...

Paolo

[Ferrobattuto]

Concordo con Paolo, sul fatto che ciò che non c'è non può rompersi..... Poi usando direttamente i 12V non ci sono perdite di conversione 12 DC -> 220 AC che possono raggiungere punte del 10%.
Quella pompa che hai trovato tu a 12V consuma 8A. 12 x 8 = 96W. Direi che è da un centinaio di Watt circa. Se stà accesa un'ora continua consuma 100Wh (Wattora), per fare un KWh deve stare accesa 10 ore consecutivamente. Occhio però che non tutte sono per "servizio continuo", ossia possono funzionare continuamente per un tempo indeterminato, alcune sono per "servizio intermittente" e hanno dei tempi limite di funzionamento.
Se il tubo che porta l'acqua è di quelli in plastica si può isolare con guaine di schiuma di neoprene, si usano per isolare i tubi dell'acqua degli impianti di riscaldamento. Ce ne sono per tutti i diametri e non costano eccessivamente.
Ovviamente lavorando a 12V i cavi di collegamento dovranno essere di sezione adeguata, con tensione così bassa le perdite per resistenza dei cavi si fanno sentire. Ma i cavi si comprano una sola volta.......