Guida all'Idraulica da Giardino: Progettazione, Installazione e Manutenzione
L'irrigazione di un giardino può essere realizzata con diversi impianti. Un impianto interrato consente di programmare orari, frequenza, durata e quantità d’acqua necessaria. L’irrigazione fuori terra è quella che avviene manualmente con annaffiatoio o tubi da giardino. È la soluzione ideale per giardini privati medio grandi e per le aree verdi condominiali.
Pianificazione Preliminare
La planimetria dovrà contenere tutte le informazioni necessarie per il posizionamento dell’impianto. Creare sulla carta zone possibilmente omogenee, rettangolari o quadrate, che andranno etichettate (zona A,B,C,…), evidenziando quali saranno a pioggia, a goccia, o a d'aspersione. Non essendo il giardino un appezzamento regolare come un campo coltivato, si dovranno adottare sistemi di irrigazione con pop-up a scomparsa per il tappeto erboso, irrigatori a pioggia su colonnetta per le aiuole, ale gocciolanti per siepi, ortive, e per tutte le piante che non tollerano la bagnatura delle foglie (sviluppo di malattie fungine).
Disegnate poi le aree a pioggia (tappeto erboso, aiuole), e quelle a goccia (siepi, orto, ecc.) evidenziando alberi a chioma alta o bassa e le zone da irrigare esposte a nord. Segnate i dislivelli rispetto alla presa d’acqua.
Calcolo della Portata e della Pressione
Se è già presente una pompa oppure utilizzerete l’acquedotto, calcolate la portata e la pressione alla fonte del vostro impianto. Determinare la portata e la pressione nominale del proprio impianto (fonte idrica): la portata (litri al minuto), nel caso la fonte idrica sia l’acquedotto si determina dal contatore oppure tramite un recipiente graduato ad esempio un secchio, ed aprendo completamente il rubinetto, si determineranno i litri erogati nell’unità di tempo.
Nel caso il prelievo idrico sia effettuato da pozzo o lago o canale, la portata è riportata nel libretto tecnico della pompa e va da un minimo ad un massimo. La pressione si determina nel caso di acquedotto, tramite l’utilizzo di un manometro, da applicare tramite raccordo, al rubinetto.
Pressione e portata sono facilmente determinabili se avete una pompa installata ( sommersa o di superficie); la pressione è riportata sul libretto di dotazione e solitamente è espressa in m.c.a. (metri colonna acqua), ed è espressa da un min. a un max ( ad es. prevalenza di 30 - 60 mt significa che la pompa fornirà una pressione minima e massima di 3 - 6 bar).
E’ importante, prima di procedere all’installazione dell’impianto, creare sulla carta i vari settori, in base alla portata della fonte idrica (pompa o acquedotto), e alla tipologia delle zone irrigue (zone omogenee). con clima secco a 45 gradi latitudine un prato ha bisogno di 4-5 mm di acqua \giorno (4-5 lt\mq) che possono essere aumentati di 6-7 lt nelle regioni meridionali.
Tipologie di Irrigatori
Irrigatori Statici
Sono adatti ad irrigare piccole aree ( fino a 500 mq e con forme irregolari) e sono dotati di una testina o ugello, che varia in base al raggio (gittata), e all’angolo di lavoro. Sulla testina è riportato di solito un numero seguito da una o più lettere; il numero indica la distanza di installazione in piedi (cm 30,5) consigliata tra un irrigatore e l’altro con pressione di 2,0 bar all’irrigatore.
La/le lettere, indicano l’angolo di lavoro (F=full 360°- H=half 180° - T=terzo 120° - Q=quarto 90° - SQ=square quadrato - EST=end strip striscia finale - CST center strip striscia centrale - SST=side strip striscia laterale - B=bubbler ad allagamento - VAR angolo variabile. La pressione consigliata varia da 1,5 a 2,5 bar. Il raggio (gittata), varia da 0,80 a 5,5 mt.
Sono disponibili sul web, le tabelle delle prestazioni degli irrigatori, fornite dalle aziende produttrici, molto utili per scegliere l’irrigatore più adatto in base alla zona da irrigare. Gli irrigatori statici hanno diversi angoli di irrigazione, con gradi che vanno dai 90 ai 360. Gli irrigatori statici hanno una gittata dell’acqua decisamente inferiore rispetto ai dinamici, che arriva a massimo 5 metri; pertanto, sono ideali per coprire distanze brevi. Un’altra caratteristica da ricercare è la curva di caduta decrescente. La curva di caduta misura la quantità d’acqua che cade sulla superficie in un certo tempo.
Irrigatori Dinamici
Sono i più usati nei giardini di medie e grandi dimensioni, hanno la testina rotante, il corpo ha dimensioni maggiori rispetto a quello degli statici, perché all’interno è posta una turbina e un sistema di ingranaggi che fanno ruotare la testina. Sono dotati di vite rompigetto per ridurre la gittata. Si tratta di irrigatori che hanno un raggio d’azione variabile dai 5 ai 20 metri e oltre.
Naturalmente all’aumentare del raggio d’azione aumenta anche la portata d’acqua. La pressione di esercizio varia dai 2 ai 4 bar. La distanza di installazione consigliata è pari al raggio d’azione. NOTA : mentre gli irrigatori statici hanno una portata proporzionale al settore di lavoro prestabilito, per mantenere tale proporzione con gli irrigatori dinamici, occorre cambiare il diametro dell’ugello in base alla superficie da irrigare, utilizzando un ugello inferiore per angoli inferiori e viceversa ( ad esempio ugello n. 2 per settori a 90° e ugello n. 3 per settori a 180°).
Ad esempio, per un rettangolo, di 10 x 7 metri, si disegneranno prima i 4 irrigatori negli angoli. Si ha la bagnatura ottimale quando il getto dell’irrigatore raggiunge l’irrigatore opposto, quindi possiamo dire che la distanza ottimale tra un irrigatore e quello successivo, corrisponde al suo raggio d’azione.
Calcolo della Portata Totale degli Irrigatori
Elencati sulla carta tutti gli irrigatori necessari ad irrigare tutte le zone a pioggia, si dovrà fare la somma delle portate di ogni irrigatore, e ottenere la portata totale in lt/min. Ho scritto 4 anche se il calcolo fornisce un risultato di 3 settori, perché si devono sempre tenere in considerazione le perdite di carico dell’impianto (vedi nei paragrafi successivi). Questo perché la pressione iniziale, cala progressivamente con la distanza, e non dovrebbe mai scendere oltre il 15-20%.
Irrigazione a Goccia
L’irrigazione a goccia si utilizza per siepi, ortaggi, fiori, bordure, alberi, aiuole, tramite l’ala gocciolante, che è un tubo forato a distanze equivalenti per tutta la sua lunghezza e al cui interno, in prossimità dei fori è posto un cilindretto o una piastrina con labirinto in cui il flusso dell’acqua viene rallentato, provocando il gocciolamento. Normalmente negli impianti di irrigazione dei giardini si utilizza il tipo pesante, pluri stagionale, che deve durare più anni.
Nella prevalenza degli impianti domestici, per siepi e alberature si utilizza l’ala gocciolante diametro 16 o 20 mm, con distanza tra i gocciolatori di 30 cm e portata di 2,0 lt/ora. Le moderne ale gocciolanti permettono uniformità di distribuzione anche per lunghezze notevoli oltre i 200 mt. La microirrigazione anche nota come irrigazione a goccia, è anch’essa una tipologia di impianto automatico, un metodo di irrigazione che somministra lentamente acqua alle piante, sia depositando l'acqua sulla superficie del terreno contigua alla pianta o direttamente alla zona della radice.
Il vantaggio di questa soluzione è che agisce direttamente sulle radici in profondità; pertanto, non risente di perdite d’acqua causate dall’evapotraspirazione superficiale e mantiene il terreno umido, dando luogo a una risalita capillare dell'acqua verso apparato fogliare. Di contro è una soluzione che soffre il problema dell’intrusione delle radici negli erogatori che, otturando la tubazione, ne impediscono l’uscita dell’acqua.
Tubazioni e Raccordi
Le tubazioni trasportano l'acqua dal punto di origine fino ai settori che devono essere irrigati. Il mercato offre una scelta molto ampia di tubi per irrigazione, che si differenziano per campo di utilizzo e caratteristiche tecniche. C’è molta confusione sui diametri del tubo per irrigazione: alcuni identificano il diametro in millimetri, altri in pollici, alcuni si riferiscono al diametro esterno, altri al diametro interno.
Quando ci si riferisce al diametro del tubo per irrigazione interrato e a goccia parleremo del diametro esterno. Un tubo da 32mm ha un diametro esterno di 32 millimetri. Questa convenzione nasce da un’esigenza ben specifica: andremo ad installare e raccordare il tubo per irrigazione attraverso dei raccordi, probabilmente raccordi a compressione per irrigazione.
Più complesso è il discorso relativo al diametro misurato in millimetri o pollici. Logica vorrebbe che un tubo da 1″ equivalga ad un tubo con diametro esterno da 25,4mm, ma purtroppo la misura del tubo per irrigazione non segue la logica, generando errori e confusioni. Inizialmente la misura in pollici si riferiva al diametro interno, quindi un tubo per irrigazione da 1″ stava ad identificare un tubo con diametro interno di 25mm, aggiungendo lo spessore del tubo si arrivava ad un dato diametro esterno.
Dal 1800 nuove tecnologie e materiali hanno permesso di ridurre gli spessori e risparmiare sul materiali, mantenendo la stessa resistenza. Il mercato dei tubi per irrigazione da giardino o per giardinaggio, i classici tubi per innaffiare manualmente, è sconfinato. Sono tubi flessibili ideali per piccoli giardini, verande, balconi, terrazzi. Di solito resistono a pressioni di esercizio di max 8 bar, compatibili quindi con gli impianti domestici e vengono forniti con raccordi per il rubinetto e accessori per l’irrigazione come lance e pistole.
Il punto di forza dei tubi estensibili è naturalmente la grande comodità, il fatto che occupino poco spazio. Sono tubi realizzati di solito in vinile e ad uno strato, sono leggeri e proposti ad un prezzo molto economico. Sono i tubi per irrigazione da giardino migliori. Di solito sono venduti con diametro da 1/2″, 3/4″ e nel comodo diametro da 5/8″ e con lunghezze differenti, le più diffuse sono 15metri, 25 metri, 50 metri.
Sono i tubi che si utilizzano negli impianti di irrigazione residenziali o in agricoltura. I tubi per irrigazione in polietilene a bassa densità possono essere di differenti qualità, possono ad esempio essere PN4 oppure PN6 ed essere realizzati con plastiche vergini o riciclate. La sigla PN indica il parametro Pressione Nominale, si riferisce quindi alla pressione massima che un tubo riesce a sopportare ad una temperatura di 20°.
Consigliamo di non acquistare tubi per irrigazione PN4 e con polietilene riciclato, la qualità è molto bassa, si tratta di tubi morbidi e hanno un fastidioso e persistente odore chimico. I tubi a bassa densità sono perfetti per gli impianti di irrigazione di superficie, e particolarmente utilizzati negli impianti di irrigazione a goccia.
I tubi ad ala gocciolante sono dei tubi particolari, dotati di piccoli gocciolatori disposti a lunghezze prestabilite. Si usano principalmente per l’orto, dove avremo le piantine disposte a lunghezze fisse, ma anche per l’irrigazione delle siepi. E’ di colore nero o marrone, rigida, con durata pluriennale.
I tubi per irrigazione ad alta densità sono molto più rigidi, compatti, pesanti. La qualità è superiore, e il prezzo aumenta di conseguenza. Il materiale di costruzione è lo stesso, il polietilene, ma è più compresso, avendo una densità maggiore. Il tubo in polietilene è utilizzato soprattutto in climi più freddi. Il tubo in polietilene è più flessibile e meno a rischio di essere danneggiato in condizioni di gelo.
Installazione dell'Impianto
Bene, la pianificazione è completata; tutti i pezzi necessari sono stati comprati; ora si va in cortile; pala in mano e al lavoro. Posizionare un picchetto o una bandierina in ogni punto in cui si deve posizionare un irrigatore come indicato nel proprio schema. STOP! Assicurarsi di sapere dove si trovano tutte le linee del gas, le linee elettriche e della TV via cavo prima di iniziare a scavare.
Scavare seguendo la corda posta in precedenza. Segnalare le posizioni degli irrigatori con bandierine o picchetti. Per far passare il tubo sotto camminamenti esistenti è possibile usare la pressione dell’acqua per "perforare". Prendere un pezzo di tubo in PVC abbastanza lungo da passare sotto il camminamento, incollare un adattatore slip per filettatura femmina ad un'estremità e collegare un tubo flessibile.
Scavare fino al camminamento su entrambi i lati. Quindi aprire l'acqua e continuare i lavori. Per facilitare lo scavo, richiedere un trencher al proprio fornitore locale di utensili a noleggio. Se si utilizza un tubo in polietilene, chiedere informazioni su un macchinario per la posa dei tubi che interra le tubazioni senza dover scavare. Collegare l’alimentazione dell’acqua. Assemblare il collettore della valvola.
Il tubo in PVC è disponibile in diversi diametri e spessori. Il PVC cemento viene applicato all'interno del raccordo e all'esterno del tubo. Per preparare il tubo e i raccordi prima di incollare è disponibile un primer apposito. Mettere in posa le tubazioni lungo la corda dopo aver posizionato gli irrigatori e i connettori giusti in corrispondenza di ogni picchetto. Iniziare ad assemblare il tutto spostandosi da un irrigatore all’altro.
Collegamento degli Irrigatori
La soluzione con presa a staffa è sicuramente la più adottata, economica e veloce. Cambiare punta, per allargare il foro che dovrà essere di diametro simile a quello della presa a staffa. Posizionare la parte inferiore della presa a staffa e quella superiore, con l’O-ring, al centro del foro; avvitare e stringere parzialmente le ali della presa staffa con i bulloni in dotazione, avendo cura di non fare cadere i dadi nella terra.
Utilizzare una prolunga filettata (fissa o regolabile, meglio quest’ultima) , , tra la presa a staffa e l’irrigatore, importante nel caso di abbassamenti di terreno, per regolare l’altezza ottimale dell’irrigatore. Procedere allo stesso modo anche nel caso si utilizzino raccordi a compressione per il montaggio degli irrigatori , , in questo caso, dovrete tagliare il tubo per poter inserire il raccordo a Tee.
Valvole di Spurgo
La valvola di spurgo si apre al di sotto di una certa pressione (0,2 - 0,5 bar), permettendo lo svuotamento dell’impianto di irrigazione. Sono dotate di filettatura maschio o femmina da ½ o ¾ e si montano su presa a staffa o raccordo a compressione.
Il Programmatore
È il cervello dell'impianto ed ha il controllo su tutto il sistema. Il programmatore manda comandi elettrici a ciascuna valvola di cui controlla l'apertura e la chiusura. L’installazione deve avvenire all’aperto in zone non riparate da piante o costruzioni. Il collegamento al programmatore può avvenire tramite cavo o wireless. Ora sono presenti sul mercato anche sistemi a comando remoto, che permettono la gestione completa dell’impianto di irrigazione da smarthphone, tablet.
Installazione del Programmatore
Posizionare sul fondo dei pozzetti materiale drenante come pietrisco, per evitare ristagni d’acqua, e qualche mattone come appoggio per i gruppi valvola. I pozzetti devono essere posizionati in modo che il coperchio sia a livello con il terreno circostante. Connettere i cavi elettrovalvola, al cavo multipolare che dovrà essere collegato al programmatore, tramite connettori stagni .
Il collegamento si esegue con cavi colorati, unendo un cavo comune a tutte le elettrovalvole e un cavo colorato per ogni elettrovavola (1 colore per settore), come in figura. Utilizzare un cavo multipolare con almeno 2 cavi in più del necessario per eventuali futuri ampliamenti dell’impianto di irrigazione.
Test e Collaudo
Aprire l'acqua in corrispondenza della valvola di "arresto" per farla scorrere nell'impianto, quindi azionare manualmente le valvole per il lavaggio. Per il funzionamento manuale fare riferimento alle istruzioni della valvola. Collegare le valvole al timer seguendo le istruzioni fornite con il timer. Testare adesso ogni zona, usando il timer per controllare le valvole. Si apriranno manualmente uno alla volta i settori, mediante ¼ di giro del solenoide dell’elettrovalvola e si lascierà funzionare funzionare l’impianto per qualche minuto, così da permettere la pulizia e lo spurgo del settore.
A questo scopo, munitevi eventualmente di bottiglie vuote da acqua in pet da 2 lt, (oppure secchi vuoti), alle quali taglierete il fondo e le posizionerete sugli irrigatori che vi bagnano durante le operazioni di messa a punto. Controllate che i raccordi e le connessioni tra i tubi non perdono, e se tutto è ok, chiudete le trincee con la terra di scavo.
Posa delle Tubazioni
Si utilizzerà un tubo di sezione adeguata ( 25 o 32 mm), che andrà posizionato utilizzando gli scavi effettuati. Per ultimo, installare, se sono previste zone irrigate a goccia, (ad esempio un orto o siepi, o alberature), un regolatore di pressione pre-tarato, prima dell’ala gocciolante, per evitare pressioni eccessive. Eventualmente utilizzare gli appositi picchetti di fissaggio ala gocciolante .
Quanto più accurata sarà la posa, minima sarà la manutenzione successiva. La profondità media dello scavo nei punti irrigatore deve essere non inferiore ai 35/40 cm, avendo cura di pulire il fondo da sassi o detriti. Evitare gli accavallamenti di tubazioni; se gli scavi passano su zone pietrose, riportare sabbia su fondo e pareti dello scavo. Inserire anche i cavidotti per cavi elettrovalvole, o posizionare i cavi se del tipo da interramento diretto. nei punti segnati in precedenza. Evitare di montare l’ultimo irrigatore di ogni settore, ma lasciare aperto il tubo per effettuare lo spurgo della linea prima del collaudo.
Il diametro della tubazione primaria deve essere sempre superiore alle tubazioni secondarie. oppure ad anello, cioè si parte dalla valvola con un raccordo a T, poi si collegano tutti gli irrigatori del settore e dall’ultimo si torna alla valvola.
Perdite di Carico
Tutti questi elementi determinano, in base alla loro incidenza, una diminuzione progressiva della pressione iniziale, ed è buona norma, nel calcolo delle perdite di carico che non superino il 20% della pressione iniziale. Se la lunghezza della tubazione fosse di 50 mt le perdite di carico salirebbero a 0,5 bar, quindi si dovrebbe scegliere il diametro successivo: 32 mm. Si può prevedere anche l’inserimento di una valvola principale (master valve), da inserire tra la fonte idrica ed il/i gruppi valvole di comando.
Manutenzione dell'Impianto
Controllare il funzionamento degli irrigatori periodicamente, pulendo gli ugelli otturati da terra o sedimenti; pulire anche i relativi filtri sottostanti. Questa manutenzione si esegue dalla parte superiore dell’irrigatore, asportando ugello e filtro, senza doverlo scavare dal terreno. Non usare oli o solventi per pulire gli irrigatori, ma solo acqua ed al limite sapone neutro.
In caso di malfunzionamento ( non apertura o chiusura dell’elettrovalvola), verificare che il foro al di sotto del solenoide non sia ostruito da impurità, o che il pistoncino del solenoide non sia grippato a causa di sporcizia o incrostazione, specialmente dopo lungo periodo di inattività. Se anche dopo questa operazione l’elettrovalvola non funziona, controllare la conducibilità elettrica del solenoide, mediante tester in posizione OHM, se il solenoide è rotto il tester non rileva alcun valore.
Pulire la massa filtrante ( a rete o dischi) periodicamente (almeno una volta al mese durante il periodo di utilizzo dell’impianto). Un filtro sporco o intasato può causare notevoli cali di pressione. Normalmente i programmatori non richiedono manutenzioni particolari visto il grado di affidabilità raggiunto (programmatori di marca). Tutti i programmatori da collegare alla rete elettrica (220Vac>24Vdc) sono dotati di fusibile di protezione e pila tampone per le memorie. Controllare questi 2 componenti in caso di malfunzionamento.
Controllare periodicamente il buon funzionamento della pompa (sommersa o di superfice), tramite lettura della pressione dal manometro. Il caso più frequente di ostruzione è dovuto alla presenza di sabbia nel fondo del pozzo, che provoca un calo di pressione. Esaminare anche il cuscinetto di supporto dell’albero della girante e che questa non sia incrinata. In tal caso portare la pompa ad un centro assistenza.
Utilizzare all’altro capo del tubo di aspirazione una valvola di non ritorno con filtro perché il tubo di aspirazione e la cassa della girante nel caso di pompa centrifuga non autoadescante, deve essere sempre pieno d’acqua e se avete eseguito bene i collegamenti questa operazione sarà sufficiente eseguirla la prima volta. A fine stagione, nelle zone soggette a gelate, svuotare la pompa, togliendo il tappo di sfiato posto sul corpo della girante. In questo modo eviterete danni e rotture provocati da gelate.
Ottimizzazione dell'Uso dell'Acqua
L'acqua è una risorsa importante e preziosa e non va assolutamente sprecata e l'obiettivo di un buon progetto deve essere quello di minimizzare il suo utilizzo. Partendo dal terreno, esso determina il tasso di assorbimento, ovvero la velocità con cui assorbe l'acqua. Un terreno grossolano e sabbioso assorbe acqua molto rapidamente, mentre terreni limosi e argillosi hanno un tasso di assorbimento molto basso. Di conseguenza il terreno determina sia la velocità che la quantità con cui l'acqua può essere erogata dal sistema di irrigazione.
Mettere a dimora in un terreno sabbioso piante ad alta richiesta idrica comporterà cospicui cicli di irrigazione perchè il terreno "non trattiene l'acqua". Nel progetto delle aree verdi sono comprese differenti tipologie di specie vegetali, erba, fiori, arbusti, tappezzanti, alberi ed anche piante in vaso. I sensori di vento, registrando un forte flusso di vento, interrompono l’irrigazione per riprenderla quando la velocità del vento si riduce. Infine, tra le soluzioni maggiormente ecosostenibili per il risparmio idrico ritroviamo il recupero delle acque meteoriche a scopo irriguo.
La pressione dell’acqua determina in larga misura l’efficienza di un sistema di irrigazione. Irrigazioni a pressioni troppo elevate possono causare l’atomizzazione e l’evaporazione dell'acqua. Il regolatore di pressione impedisce che questo avvenga. Va sottolineato che l’esposizione al sole e al vento di un giardino influenza il tasso di evaporazione dell’acqua, pertanto, l'impianto di irrigazione deve compensare queste eventuali perdite.
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