Come leggere una curva


Ogni pompa centrifuga è caratterizzata da una particolare curva caratteristica, che è la rappresentazione grafica
della relazione tra la sua portata e la sua prevalenza. La trasposizione all’interno di un grafico cartesiano di questo
rapporto, è il modo migliore per conoscere quale portata si otterrà ad una data prevalenza (e viceversa). Nella
fattispecie, la curva consiste in una linea che parte da un punto (equivalente a zero portata/massima prevalenza)
e che arriva fino alla fine della curva con la riduzione della prevalenza all’aumentare della portata. La pompa
centrifuga con velocità di rotazione costante ha una portata che aumenta al diminuire della prevalenza. E’ chiaro
che a modificare poi questa rappresentazione, possono poi intervenire anche altri elementi come la potenza del
motore o il diametro della girante. Per comprendere appieno la relazione prevalenza/portata, si può pensare ad
una pompa centrifuga che scarica il liquido all’interno di un tubo verticale. Il liquido raggiungerà un livello massimo
oltre il quale non può salire: ciò equivale alla prevalenza massima che la pompa può sviluppare senza nessuna uscita
di flusso all’esterno della pompa. In questo caso la portata sarà nulla. Se successivamente facessimo un buco nel tubo
in corrispondenza del livello massimo del liquido, allora la prevalenza si ridurrebbe con conseguente produzione di
un certo flusso di liquido. Con buchi fatti a livelli sempre più bassi, la pompa svilupperebbe portate maggiori.

corva pompe centrifughe portata e prevalenza

I grafici delle prestazioni delle pompe centrifughe riportano sull’asse orizzontale la portata (Q) e sull’asse verticale
la prevalenza (H). Definita la portata richiesta dall’impianto (punto n.1 sull’asse delle ascisse Q), si procede in verticale fino ad incontrare la curva caratteristica della pompa (punto n.2). L’incrocio con il punto n.3 (sull’asse delle ordinate H) evidenzierà la corrispondente prevalenza della pompa.


Come leggere le curve Savino Barbera

Il datasheet di una pompa centrifuga Savino Barbera fornisce i dati delle prestazioni in forma tabellare e con una curva caratteristica specifica. Riassumiamo brevemente le tre parti di cui è composto questo documento tecnico:

  1. parte superiore: descrizione con informazioni quali diametro della girante, lunghezza pompa e tipo di bocchelli.
  2. tabella centrale: informazioni in forma tabellare quali potenza assorbita, portata, prevalenza, kW.
  3. parte inferiore: curva caratteristica del singolo modello (che indica il rapporto portata-prevalenza).

Caso pratico (pompa modello AS30B)
Per interpretare correttamente tale scheda tecnica supponiamo di dover movimentare un liquido dalla densità di 1300 kg/m³ (= peso specifico 1.3) con portata di 10 m³/h @ 8 m w.c. di prevalenza totale. La pompa con tali prestazioni è una AS30B. Le informazioni che la “Tabella prestazioni” di una AS30B ci darà quindi saranno contenute nella riga D (evidenziata in rosso) :


voltaggio potenza assorbita
portata prevalenza eff. kW 1.1 kW 1.5 kW 2.2
V A kW HP l/min m³/h m w.c. % SG max SG max SG max
A 400 2.3 1.1 1.5 230 13.8 2 6 1000 1200 1700
B 2.2 1.1 1.5 208 12.5 4 12 1000 1300 1800
C 2.1 1.0 1.4 185 11.1 6 17 1050 1350 1950
D 1.9 0.9 1.3 166 10.0 8 25 1100 1400 2000
E 1.8 0.9 1.2 133 8.0 10 29 1200 1500 2000
F 1.7 0.8 1.2 100 6.0 12 24 1300 1700 2000
G 1.5 0.7 1.0 50 3.0 14 22 1400 1750 2000
H 1.3 0.6 0.9 0 0 16 0 1600 1800 2000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Colonna n.1 (Voltaggio)
Tensione nominale di alimentazione del motore elettrico utilizzato durante la prova.

Colonne n.2/3/4 (Potenza assorbita)
Valori di potenza assorbita dalla pompa con il motore standard, rilevati nella prova con acqua pulita e fredda (densità teorica di 1000 kg/m³). Nella colonna n.2 viene riportato il dato di assorbimento in corrente della pompa a quel determinato punto di lavoro con il motore di potenza standard (A). Nelle colonne n.3 e n.4 si ritrovano gli stessi dati della colonna n.2 ma espressi rispettivamente in kW e Hp.

Colonne n.5 e n.6 (Portata)
Dati di portata della pompa: nella colonna n.5 sono espressi in litri al minuto (l/min) e nella colonna 6 in m³/h.

Colonna n.7 (Prevalenza)
Prevalenza: è la pressione sviluppata dalla pompa, espressa in metri di colonna d’acqua (m w.c.) e riferita alla prova con acqua fredda e pulita.

Colonna n.8 (Efficienza)
In questa colonna si trovano i dati relativi all’efficienza del gruppo motore-pompa (espressi in %).

Colonne n.9 e successive (Peso specifico)
Dati relativi alla densità massima del liquido movimentato a quello specifico punto di lavoro (10 m³/h @ 8 m w.c) e
con la potenza di motore indicata nella prima riga della colonna stessa (kW 1.1).

Scelta del motore adatto
Nelle colonne n.9/10/11 (densità massima e kW) sceglieremo il motore adatto al caso specifico. Infatti si nota che
un motore da 1.1 kW può movimentare solo liquidi con densità massima di 1100 kg/m³. Ma poiché il liquido preso in esame nel nostro caso pratico ha una densità di 1300 kg/ m³, allora si dovrà valutare la colonna n.10, dove troveremo un motore da 1.5 kW adatto ad un liquido di peso specifico massimo di 1400. La pompa da selezionare dunque sarà sempre una AS30B ma dovrà essere equipaggiata da un motore da 1.5 kW:


voltaggio potenza assorbita
portata prevalenza eff. kW 1.1 kW 1.5 kW 2.2
V A kW HP l/min m³/h m w.c. % SG max SG max SG max
A 400 2.3 1.1 1.5 230 13.8 2 6 1000 1200 1700
B 2.2 1.1 1.5 208 12.5 4 12 1000 1300 1800
C 2.1 1.0 1.4 185 11.1 6 17 1050 1350 1950
D 1.9 0.9 1.3 166 10.0 8 25 1100 1400 2000
E 1.8 0.9 1.2 133 8.0 10 29 1200 1500 2000
F 1.7 0.8 1.2 100 6.0 12 24 1300 1700 2000
G 1.5 0.7 1.0 50 3.0 14 22 1400 1750 2000
H 1.3 0.6 0.9 0 0 16 0 1600 1800 2000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

index Scarica il datasheet della pompa verticale AS30B

Potenza & efficienza

A seconda di altre grandezze prese in considerazione, l’asse verticale può invece indicare ulteriori informazioni
quali potenza o efficienza:

curve pompe centrifughe potenza e efficienza

Portata – Prevalenza

Portata – Potenza

Portata – Efficienza


Curva Portata-Prevalenza
Questo classico grafico indica la prevalenza (pressione) sviluppata dalla pompa in funzione della portata. Una pompa centrifuga esprime il massimo della portata al minimo della prevalenza e viceversa.

Curva Portata-Potenza
Grafico che illustra la potenza assorbita dalla pompa in funzione della portata. Una pompa centrifuga assorbe tanta più potenza quanto più è alta la portata. Quindi una pompa centrifuga ha bisogno di molta potenza quando sviluppa poca pressione e tanta portata mentre necessita di meno potenza quando sviluppa tanta pressione e poca portata.

Curva Portata-Efficienza
Questo grafico indica l’efficienza della pompa. Si noti come la curva presenti un punto di massimo, sarà quindi
conveniente scegliere una pompa con il punto di massima efficienza più vicino possibile al punto di lavoro. Le curve
di efficienza possono essere relative alla sola pompa (potenza idraulica sviluppata dalla pompa/potenza richiesta
all’albero della pompa) o al gruppo pompa + motore (potenza idraulica sviluppata dalla pompa/potenza assorbita
dal motore). Le due curve differiscono della potenza assorbita dal motore ed eventualmente dal giunto e dalla
tenuta meccanica.

Curva dell’utilizzatore

Ogni impianto o circuito è caratterizzato da una propria curva caratteristica specifica, rappresentata su un grafico che riporta sull’asse orizzontale la portata e su quello verticale la prevalenza (grafico Q-H). In merito a ciò ricordiamo che:

  • La prevalenza totale richiesta dall’impianto è la somma algebrica dell’altezza geodetica (differenza di altezza tra i livelli del serbatoio di mandata e di aspirazione), delle perdite di carico alla portata richiesta e, in caso di serbatoi con pressione diversa dalla pressione atmosferica, della differenza di pressione tra il serbatoio di aspirazione e quello di mandata.

  • Le perdite di carico dell’impianto sono le cadute di pressione che il liquido subisce nell’attraversare un circuito.
    Esse sono dovute a fenomeni quali l’attrito del liquido sulle pareti delle tubazioni o al moto turbolento prodotto
    nel passaggio attraverso valvole, curve, filtri, ugelli o altri componenti.


curva pompa centrifuga punto di lavoro

Punto di lavoro

  • Punto di lavoro richiesto: al momento della definizione del punto di lavoro richiesto è necessario cercare di
    fornire dei dati effettivi e reali: infatti tenere un margine di sicurezza troppo alto può far acquistare una pompa surdimensionata con elevati costi di acquisto e di esercizio non voluti.
  • BEP (best efficiency point): se possibile scegliere una pompa il cui punto di lavoro sia il più vicino possibile al punto di massimo rendimento della pompa. Oltre ad avere un miglior rendimento la pompa, progettata per lavorare in questo punto, è sottoposta a minori sollecitazioni.
  • Diametro delle tubazioni: a parità di portata richiesta una tubazione di diametro inferiore (meno costosa) ha perdite di carico più elevate e richiede una pompa con prestazioni maggiori (più costosa sia come prezzo d’acquisto che come consumi energetici). Si consigliano velocità del liquido nella tubazione di aspirazione di circa 0.5 – 1 m/s e in quella di mandata di 1 – 3 m/s.

Regolazione delle prestazioni

Nella maggior parte delle applicazioni il punto in cui la pompa lavora non è quello richiesto dall’impianto. Si devono quindi inserire dei correttivi affinché la pompa soddisfi le richieste dell’impianto. Alcuni esempi possono essere:

  • Variazione delle perdite di carico: se nell’impianto è inserito un filtro allora più il filtro è “sporco” più sono alte le perdite di carico del circuito. Se si vuole mantenere la portata costante all’uscita del filtro allora si dovrà generare una pressione crescente man mano che il filtro si “sporca”, in alternativa si accetta una portata alta a filtro pulito e bassa a filtro sporco.
  • Variazione delle richieste dell’impianto: un impianto può richiedere in alcuni periodi una portata o una pressione alta e in altri momenti una portata o una pressione bassa, la pompa o il sistema di pompaggio deve essere comunque dimensionato per le prestazioni massime.

I metodi correntemente utilizzati per la regolazione delle prestazioni di una pompa sono:

  • Funzionamento intermittente della pompa: se l’impianto lo permette questo è uno dei metodi più economici e utilizzati. Questo metodo è normalmente utilizzato se ci sono serbatoi di accumulo, la pompa viene spesso comandata da sensori di livello.
  • Ricircolo: tramite un bypass sulla mandata parte del liquido pompato viene dirottato nella vasca di aspirazione. Questo metodo è normalmente utilizzato per mantenere costante la pressione o la portata in un punto del circuito. Si tratta di un sistema poco efficiente dal punto di vista energetico ma di facile realizzazione.
  • Valvola di regolazione sulla mandata: regolando l’apertura della valvola si aumentano o diminuiscono le perdite di carico dell’impianto e si sposta quindi il punto di lavoro della pompa. Questo è uno dei metodi più diffusi e semplici da realizzare, spesso la valvola viene comandata da misuratori di flusso o pressione. Anche questo sistema non è molto efficiente dal punto di vista energetico.
  • Pompe in serie: nel caso in cui un impianto abbia necessita di avere portate costanti a livelli di pressione definiti allora è possibile far funzionare più pompe, normalmente di uguali prestazioni, in serie. Supponiamo che facendo funzionare una pompa si ottenga la portata Ql alla pressione Hl, avviando la seconda pompa, in serie alla prima, si otterrà circa la stessa Ql ma alla pressione di 2xHl. Quindi per le pompe in serie si può assumere che, a parità di portata, si possa ottenere una pressione pari al prodotto della pressione di una pompa per il numero di pompe in funzione. Un’applicazione del concetto di pompe in serie è costituito dalle pompe multistadio o multi girante che generano pressioni anche molto elevate con potenze installate inferiori rispetto alle pompe monostadio o monogirante.
  • Pompe in parallelo: questo caso è simile a quello delle pompe in serie ma qui è la pressione a rimanere costante e la portata a sommarsi. Questo tipo di installazione risulta anche interessante perché permette, in caso di rottura di una delle pompe, il funzionamento dell’impianto seppur a regime ridotto.
  • Regolazione della velocità di rotazione: questo metodo è in assoluto il migliore per regolare le prestazioni di una pompa soprattutto dal punto di vista energetico. Tramite l’uso di inverter comandati da flussimetri, manometri, termometri … si possono regolare in continuo le prestazioni della pompa adeguandole alle richieste dell’impianto.
    Il motivo per cui la riduzione del numero di giri della pompa centrifuga è energeticamente conveniente rispetto agli altri metodi di regolazione lo si deve al fatto che:

  • La portata è direttamente proporzionale alla velocità di rotazione.
  • La prevalenza è proporzionale al quadrato della velocità di rotazione.
  • La potenza è proporzionale al cubo della velocità di rotazione.

  • Con un esempio possiamo dire che dimezzando la velocità di rotazione otterremo la metà della portata ad una prevalenza pari a 1/4 della prevalenza originale e avremo una potenza assorbita pari a 1/8 della potenza originale.


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