Comportamento termico delle piscine: indagine sperimentale e simulazione numerica

La gestione di un impianto natatorio prevede il rispetto di una normativa sanitaria molto stringente (UNI EN 10637), di conseguenza l’impianto idraulico è oggetto di un’attenta progettazione per garantire il corretto ricircolo, filtraggio e ricambio dell’acqua giornaliero.
L’analisi degli aspetti energetici passa invece in secondo piano, con il rischio per il proprietario dell’impianto di affrontare ogni anno un esborso economico molto elevato.
Le piscine all’aperto sono fortemente energivore, ma raramente gli impianti e le tecnologie impiegate sono orientati alla riduzione dei fabbisogni e all’utilizzo razionale dell’energia, specie nelle realtà più datate.
Al consumo per il riscaldamento delle piscine, bisogna poi sommare quello per la produzione di acqua calda sanitaria in grandi quantità e a temperatura ben più elevata rispetto a quanto richiesto dalle piscine stesse.

E’ un esempio di quanto detto il caso di studio di questa tesi, l’impianto dell’area ricreativa di Sassabanek a Iseo, in provincia di Brescia, dove ogni anno si bruciano in caldaia circa 11000 litri di gasolio per il riscaldamento della piscina scoperta e la produzione dell’acqua calda sanitaria. Questo si traduce in una spesa annua di circa 16000€. Questo valore è destinato certamente ad aumentare, dato il rincaro costante del gasolio per riscaldamento.

Scopo di questa tesi è analizzare se sia possibile ridurre le spese annue di riscaldamento dell’acqua tramite variazioni nella gestione dell’impianto, utilizzando un modello di simulazione del bilancio termico di una piscina che permetta di valutare l’effetto di queste modifiche. Non si propone quindi di ridurre i consumi energetici ricorrendo a costose modifiche o sostituzioni degli impianti, ma ci si chiede se sia possibile ottenere dei benefici economici apprezzabili sfruttando al meglio quanto già presente.
Nel caso in cui i risparmi così ottenuti siano poco significativi, si analizzerà l’effetto di possibili integrazioni secondo la filosofia della minima spesa massima resa.

Ciò che ci si propone di raggiungere assume ancora maggiore importanza se si considera l’attuale contesto economico colpito da una profonda crisi, in cui difficilmente i proprietari degli impianti possono affrontare grosse spese di ammodernamento degli stessi.
Ogni possibile risparmio sulla gestione di una piscina rappresenta dunque un contributo più o meno importante sul bilancio generale.

Nel primo capitolo della presente tesi vengono descritte le diverse tipologie di piscine con le loro caratteristiche costruttive, la classificazione secondo la UNI 10637/2006 e le prove sulla qualità dell’acqua prescritte da tale norma e dal D.g.r. 17 Maggio 2006 – n. 8/2552.
Nel secondo capitolo si analizza il comportamento termico delle piscine, studiando nel dettaglio le perdite e gli apporti di calore cui è soggetta una piscina all’aperto.
Nel terzo capitolo viene descritta la piscina oggetto di studio con le sue caratteristiche impiantistiche. Si descrive inoltre la strumentazione utilizzata per la raccolta dei dati.
Nel quarto capitolo si illustra la modalità di raccolta dei dati che hanno permesso la messa a punto del modello di simulazione del bilancio termico della piscina. Si riportano in via grafica l’andamento della temperatura misurata e di quella simulata per apprezzare la bontà del modello.
Nel quinto capitolo si descrivono i vari tipi di intervento proposti per ottenere una riduzione delle spese per il gestore. Si riportano in forma tabellare i risultati delle diverse simulazioni con le relative analisi dei costi e dei tempi di ritorno dell’investimento.