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Il sistema di monitoraggio sviluppato per pozzi termali consente la misurazione continua e affidabile dei principali parametri idrotermici, con particolare attenzione a temperatura e livello dell'acqua. Il progetto prevede l’impiego di sensori specifici e un data logger modulare, adatto ad ambienti gravosi, per garantire prestazioni elevate e un funzionamento stabile a lungo termine, anche in condizioni climatiche e idrogeologiche estreme.

Sensori e installazione

La configurazione sensoristica viene progettata in base alle caratteristiche del singolo pozzo. I range di misura di temperatura e livello sono selezionati in modo da coprire l'intervallo operativo atteso, ottimizzando la precisione e la risoluzione della misura.

• Il sensore di livello è installato in posizione superficiale, immediatamente sotto la testa pozzo, e consente la rilevazione della colonna d'acqua mediante principio piezometrico o di pressione assoluta. Questo consente di monitorare in modo continuo le variazioni del livello statico e dinamico del fluido termale, fondamentali per l’analisi del comportamento del serbatoio geotermico.
• La sonda di temperatura viene calata in profondità fino a 400 metri, mediante un cavo rinforzato ad alta resistenza termica, in grado di operare a temperature fino a 125°C. Il sensore è sigillato ermeticamente per resistere alla pressione idrostatica e agli eventuali agenti chimici presenti nel fluido termale. Il cavo, schermato e impermeabile, consente la trasmissione del segnale senza perdite anche su lunghe distanze.

I sensori sono connessi a un data logger FlexLog, un sistema modulare, robusto e a basso consumo, progettato per applicazioni di monitoraggio ambientale e geotecnico.

Caratteristiche tecniche del FlexLog

• Alimentazione autonoma, compatibile con pannelli solari o batterie a lunga durata.
• Modularità con possibilità di espansione tramite moduli da 4 canali differenziali o 7 canali single ended.
• Ingressi analogici (4–20 mA, 0–10 V), digitali, contatori PWM o in frequenza, e interfacce seriali (USB, RS232, RS485, SPI).
• Memoria locale su SD card rimovibile, che consente la registrazione dei dati anche in assenza di connettività.
• Modem integrato GSM/GPRS/UMTS, fornito con SIM roaming universale, per l’invio automatico dei dati alla piattaforma remota.
• Custodia IP67 in plastica tecnica ad alta resistenza, con connettori stagni che permettono la manutenzione dei sensori senza scollegare l’intero sistema.
• Indicatori LED, pulsante di attivazione manuale e controllo interno della tensione di batteria per la gestione efficiente dell’alimentazione.

Il data logger FlexLog comunica con la piattaforma web METRA, un’interfaccia cloud dedicata alla visualizzazione e gestione remota dei dati.

La piattaforma METRA offre:

• Accesso remoto sicuro via browser web, anche da smartphone o tablet;
• Grafici configurabili, aggiornati in tempo reale e organizzati per parametro e stazione di misura;
• Georeferenziazione delle stazioni, per il controllo puntuale dei siti monitorati;
• Impostazione di soglie di allarme e invio automatico di notifiche via email in caso di anomalie, come mancate trasmissioni, cali di tensione, o interruzioni nei sensori;
• Gestione avanzata degli utenti con permessi differenziati, per una visione personalizzata e controllata dei dati.

Grazie all’integrazione tra sensori ad alta affidabilità, sistema di acquisizione flessibile e piattaforma cloud evoluta, il sistema è ideale per il monitoraggio continuo di pozzi termali in ambito sia industriale che di ricerca, con possibilità di funzionamento completamente autonomo per lunghi periodi, riducendo al minimo la necessità di interventi manuali.

Sensori di livello – Caratteristiche tecniche

Il sensore di livello utilizzato per il monitoraggio dei pozzi termali è progettato per garantire affidabilità e precisione anche in condizioni ambientali difficili. L’installazione avviene in posizione superficiale, in corrispondenza della testa pozzo, con misura effettuata in colonna liquida tramite principio piezoresistivo.

La struttura compatta del sensore, completamente in acciaio inox AISI316L, lo rende particolarmente robusto e adatto ad applicazioni prolungate in ambienti aggressivi. L'esecuzione meccanica è del tipo “tappo chiuso” realizzato in POM (Poliossimetilene), materiale resistente alla corrosione e all’usura.

• Sovrapressione ammissibile pari ad almeno 3 volte il fondo scala (minimo 3 bar), per la protezione in caso di picchi accidentali;
• Segnale di uscita standard in corrente 4…20 mA, compatibile con la maggior parte dei sistemi di acquisizione industriali;
• Alimentazione compresa tra 9 e 33 Vdc, con ampia tolleranza per impianti in corrente continua;
• Precisione di misura ±0,2% FS TSL, secondo norma DIN16086, con punto iniziale fisso, inclusiva di isteresi e ripetibilità;
• Campo di compensazione in temperatura da -5°C a +80°C, con tolleranza fino a +100°C in esercizio;
• Guarnizioni in Viton, ideali per ambienti chimicamente aggressivi;
• Cavo di collegamento in PE o FEP, dotato di tubetto di compensazione barometrica per correggere eventuali variazioni di pressione atmosferica. La lunghezza del cavo è fornita su richiesta in funzione della profondità del sito di installazione;
• Certificato di calibrazione riferibile a 5 punti, a garanzia della qualità metrologica del sensore.

Queste caratteristiche fanno del sensore uno strumento estremamente affidabile per la misura del livello nei pozzi geotermici, assicurando elevata stabilità a lungo termine, resistenza meccanica e compatibilità con i requisiti ambientali e normativi del settore.

Sonda conducibilità, temperatura e pressione

Caratteristiche tecniche del sensore combinato (livello / temperatura / conducibilità):

Misura livello / pressione

• Sensore: in ceramica compensato in temperatura
• Campi di misura disponibili: 0…4 m, 0…10 m, 0…20 m, 0…40 m, 0…100 m colonna d’acqua
• Risoluzione: 0,01% FS
• Accuratezza: ≤ ±0,05% FS
• Stabilità a lungo termine: ≤ ±0,1% FS all’anno
• Deriva a zero: ≤ ±0,1% FS
• Resistenza alla sovrappressione: ≥ 4 volte il fondo scala (senza danni permanenti)

Misura di temperatura

• Tipo sensore: NTC
• Campo di misura: da –25°C a +70°C (non ghiacciato)
• Campo calibrato: da +5°C a +45°C
• Risoluzione: 0,01°C
• Accuratezza: ±0,1°C
• Unità disponibili: °C, °F
• Range operativo compensato in temperatura: da –5°C a +45°C (solo liquido, non ghiacciato)
• Unità disponibili: m, cm, ft, mbar, psi

Conducibilità elettrica

• Sensore: a 4 elettrodi in grafite
• Campo di misura:
  • 5 … 2.000 µS/cm → risoluzione: 1 µS/cm, accuratezza: ±1 µS/cm o ±0,5% del valore
  • 0,1 … 100 mS/cm → risoluzione: 0,01 mS/cm, accuratezza: ±0,01 mS/cm o ±1,5% del valore
• Range calibrato: +5°C … +45°C
• Compensazione della temperatura: acqua dolce, salmastra, metodi standard (es. ISO 7888)
• Calcolo salinità: metodi standard (incluso USGS 2311)

Misuratore di portata elettromagnetico

Questo misuratore di portata elettromagnetico è progettato per la misurazione precisa e affidabile del flusso di liquidi conduttivi, anche in presenza di solidi sospesi. La sua struttura robusta e le funzionalità avanzate lo rendono adatto a una vasta gamma di applicazioni industriali.

Versione con rivestimento interno in TEFLON

Caratteristiche principali:

• Tecnologia di misura: Elettromagnetica, adatta per liquidi con conducibilità superiore a 5 μS/cm.
• Campo di misura: Da meno di 0,1 m³/h fino a oltre 110.000 m³/h, con velocità del fluido fino a 10 m/s in entrambe le direzioni (misura bidirezionale).
• Precisione: ±0,5% standard; ±0,2% opzionale.
• Versione remota: -10°C ÷ +80°C (gomma), -40°C ÷ +150°C (PTFE).
• Ripetibilità: ±0,1%.
• Materiali del rivestimento interno: PTFE per diametri DN10–DN500; gomma per DN65–DN2000.
• Materiali degli elettrodi: Acciaio inox 316L, Hastelloy C, Titanio, Tantalio, Platino.
• Materiale del sensore: Acciaio inox 321.
• Materiale della custodia: Alluminio verniciato con resina epossidica.
• Alimentazione: 85–265 Vac, 24 Vac/dc, 12 Vdc.
• Consumo energetico: Tipico 6 W, massimo 8 W.
• Uscite: 4–20 mA, uscita in frequenza (0,1–10.000 Hz), uscita a impulsi, allarmi tramite relè.
• Interfacce di comunicazione: Modbus RTU, HART, Bluetooth (opzionale).
• Datalogger integrato: Memorizzazione dei dati su chiavetta USB, con intervallo di registrazione configurabile da 15 a 3600 secondi.
• Ingressi analogici: Due ingressi attivi a 24 Vdc per trasmettitori a 2 fili (es. temperatura o pressione).
• Ingresso digitale: Per la funzione batch integrata.
• Grado di protezione: IP67 per la versione compatta; IP67/IP68 (su richiesta) per la versione remota.
• Temperatura di processo: Versione compatta: -10°C ÷ +80°C (gomma), -40°C ÷ +100°C (PTFE).
• Temperatura di stoccaggio: -40°C ÷ +85°C.
• Umidità relativa: 0–100% RH fino a 65°C, non condensante.

Funzioni avanzate:

• Misura del flusso inverso.
• Test delle uscite (corrente e frequenza).
• Filtro anti-condensa installato sul convertitore.
• Display OLED rimovibile e orientabile a 90°.

Applicazioni tipiche:

• Ciclo integrato delle acque.
• Industria alimentare e delle bevande.
• Industria chimica e farmaceutica.
• Trattamento delle acque reflue.
• Industria mineraria e metallurgica.