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livello elementare.
ARGOMENTO: NAUTICO
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: impianti di bordo
L’impianto idrico-sanitario
L’impianto di bordo sembra apparentemente semplice, ma in realtà ha una sua complessità. Aprire un rubinetto e fare uscire acqua, anche calda, con un getto costante non è cosa scontata. In mare la riserva di acqua dolce è limitata, non esiste la pressione naturale della rete domestica ma forzata elettricamente e tutto deve essere ispezionabile.
L’impianto idraulico comprende sempre un sistema di adduzione e uno di scarico. Può funzionare in due modi diversi ed esistere entrambi a bordo: con una pompa elettrica (12 o 24 V) abbinata al pressostato e polmone o manualmente con una semplice e insostituibile pompa a pedale che manda l’acqua in pressione ma solamente al rubinetto a essa collegata.
Il sistema idrico è costituito da una serie di componenti e accessori:
SISTEMA AUTOCLAVE: composto da una pompa elettrica (autoclave), un pressostato ed un polmone
BOILER
TUBOLATURE E FASCETTE
CENTRALINA (“clarinetto”)
FILTRI DI DEPURAZIONE
SERBATOIO
PRESE A MARE E RACCORDERIA
EVENTUALE POMPE A PEDALE
RUBINETTERIA
SERBATOIO ACQUE NERE
Vediamoli in breve:
SISTEMA AUTOCLAVE (pompa, pressostato e polmone)
Come funziona il sistema? La pompa elettrica, una volta accesa, invia l’acqua in modo tale da farla entrare nel polmone (serbatoio a pressione da circa 2 a 20 litri). In questa fase l’aria presente viene compressa, incrementando notevolmente la pressione. Nel momento in cui viene raggiunta la pressione massima standardizzata (circa 2 atm) e il serbatoio risulta pieno, il pressostato fa spegnere la pompa elettrica in modo automatico.
Quest’ultimo ha la funzione di chiudere il circuito elettrico alla diminuzione di pressione nell’impianto, cioè quando si apre un rubinetto, e di riaprire quando raggiunge la pressione di esercizio, cioè alla chiusura del rubinetto.
Il lavoro necessario (potenza) a sollevare e trasportare l’acqua da un serbatoio è proporzionale alla sua quantità (portata) e all’altezza alla quale la si vuole portare (prevalenza) in un tempo definito (che impieghiamo a fare quel lavoro: meno tempo, più potenza).
Una pompa si identifica in questi concetti fisici:
portata, che si misura in litri (quantità) al secondo (tempo);
prevalenza, che si misura in metri;
potenza in Watt che ne definisce la forza.
A noi interessa spesso sapere quanti Ampere consuma la nostra autoclave attraverso la semplice formula Watt/Volt=Ampere. In media una autoclave da 60/80 watt con una buona potata massima di 15Lt/min e una prevalenza di 2/2,5 mt assorbe massimo circa 5-6 ampere/ora. Se in una giornata con sei persone a bordo il totale delle accensioni (tra docce di 20 minuti a testa, piatti e altro) fosse di 3-4 ore, l’assorbimento sarebbe di circa 25 ampere (ovvero ¼ della capacità di una batteria servizi da 100 ampere).
Il polmone è un componente essenziale di tutto il sistema per migliorare il rendimento della pompa, il getto d’acqua d’uscita (a pressione), limitare il rumore delle accensioni (“stacca e attacca”) e per economizzare l’energia elettrica a bordo.
schermo di pompe navali – da Harper’s boating book for boys; a guide to motor boating, sailing, canoeing and rowing (1912) Harper’s boating book for boys; a guide to motor boating, sailing, canoeing and rowing (1912) (14755802746).jpg – Wikimedia Commons
La pompa elettrica (chiamata autoclave insieme al pressostato) ha il compito di dare pressione a tutto l’impianto idrico della barca e va montata subito dopo il serbatoio. Ci sono due innesti, uno di entrata dal quale aspira l’acqua dal serbatoio, e di uscita per alimentare le utenze.
Le pompa autoclave più usate possono essere di due tipi, a membrana o a girante. In media possono produrre da 8-10 fino a 15-17 Lt/minuto a servizio di tre o più utenze.
La pompa autoclave a membrana è composta da due parti: il motore e il corpo membrana, collegato a una biella e azionata dal motore con una cinghia, oppure tutti contenuti in un corpo unico. Queste pompe sono quelle più utilizzate perché maggiormente affidabili e con una maggiore potenza e portata. Oggi sono sempre più compatte in un corpo unico di piccole dimensioni (Jabsco, flojet, whale, Gianneschi, Europump …).
La pompa a girante invece ha … una girante, costa meno, fa un pò meno rumore ma deve sempre avere acqua nel circuito, altrimenti se gira a secco si rovina.
Il polmone è un componente essenziale di tutto il sistema per migliorare il rendimento della pompa, il getto d’acqua d’uscita (a pressione), limitare il rumore delle accensioni (“stacca e attacca”) e per economizzare l’energia elettrica a bordo.
Detto anche vaso d’espansione è un serbatoio rigido di plastica o d’acciaio, contenente all’interno una camera pneumatica con una certa pressione d’aria tarata di fabbrica. Va montato tra l’autoclave e la centralina (clarinetto) di distribuzione utenze. Non è indispensabile e spesso non è presente, ma per un miglior funzionamento dell’impianto idrico, si consiglia di installarlo. Ha lo scopo principale di ridurre la frequenza di lavoro della pompa evitandone l’accensione continua ed eccessiva, l’usura e il getto ad intermittenza della pompa. Mantiene una pressione regolare e stabile sfruttando la comprimibilità dell’aria in essa contenuta e quindi evita che s’innesti la pompa al minimo variare della pressione dell’impianto. Quando apriamo il rubinetto il polmone carico manda la giusta pressione e la pompa rimane a riposo, entrando invece in funzione se il rubinetto rimane aperto più a lungo.
Conoscere le pressioni di lavoro (in atm, in Bar o psi), sia del pressostato che del polmone, è importante per capire eventuali malfunzionamenti, perdite di efficienza o, per i più esperti, regolare il proprio impianto!
Può capitare di avere problemi di sovrappressione quando il boiler (collegato all’impianto attraverso lo scambiatore motore) scalda l’acqua durante le caldissime navigazioni a motore estive.
A 90 gradi circa di esercizio, espandendosi, aumenta la pressione del circuito (che spinge) ad esempio da 2 a 2.5 bar o oltre. Se abbiamo un sistema autoclave tarato a 2 bar deve intervenire la valvola di sicurezza del boiler per sfiatare acqua (in sentina) e togliere sovrappressione. Se presente, controlliamo quindi questa valvola se bloccata e libera da calcare. In alternativa spegniamo l’autoclave e scarichiamo un pò di pressione dall’impianto (aprendo un rubinetto) prima di fare la nostra bollente smotorata!
Fine II parte – continua
Sacha Giannini
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architetto, yacht designer, perito navale ed ex ispettore di sicurezza del diporto per il rilascio delle certificazioni di sicurezza, è un appassionato e profondo conoscitore delle imbarcazioni a vela che effettua valutazioni tecniche e stime commerciali. Dal 2000 esercita la professione di architetto, tra terra e mare, impegnato nell’architettura come nel refitting di barche.
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