Impianto Idraulico Barca: Schema e Componenti

L’impianto dell’acqua dolce è uno dei sistemi base di qualsiasi imbarcazione. Ovviamente su piccoli natanti è estremamente semplice, mentre su imbarcazioni o navi da diporto cresce in utenze, servizi e complessità. Con la diffusione del diporto, cioè della navigazione a fini di divertimento, l'acqua dolce non ha perso il suo ruolo cardine a bordo.

Dopo l’incendio a bordo, e l’affondamento, una delle paure per un navigatore è rimanere senza acqua dolce. I velieri che esploravano i mari di mezzo mondo si rifornivano alle fonti delle isole, talvolta a costo della vita a causa di indigeni poco ospitali. Ovviamente, a parte qualche eccezione nei quadrati ufficiali, l’acqua dolce era solo da bere ed era proibito qualsiasi altro uso diverso da quello alimentare.

Componenti Principali dell'Impianto Idraulico

Per descrivere l’impianto idraulico, dobbiamo partire dall’inizio, cioè dal serbatoio. Analizzeremo tutte le componenti dell’impianto c.d. “fresh water” ossia quello dell’acqua di servizio.

Serbatoio

Il serbatoio dell’acqua dolce sanitaria, che dovrebbe sempre essere posizionato a centro barca (per non incidere sull’assetto), il più in basso possibile (per stabilizzare l’imbarcazione) e mai sotto i letti (per evitare che il rumore dello sciabordio al suo interno disturbi il sonno). Ne esistono costruiti di vari tipi di materiali quali, acciaio inox, alluminio, neoprene-pvc, polietilene e infine in vetroresina.

I serbatoi possono essere di diversi materiali: acciaio inox, polietilene rigido o vetroresina strutturali e solidali con la costruzione dello scafo, quest’ultimi utilizzati per scafi di grandi dimensioni o con geometrie dello scafo che ne permettano la loro installazione.

Il serbatoioNelle moderne imbarcazioni i materiali preferiti sono il polietilene rigido (PLT) e l’inox (ormai raro) con i pregi e i costi che conosciamo. Gli altri materiali sono stati via via abbandonati per vari motivi. L’alluminio è tossico e si monta solo in barche di alluminio per evitare le noti correnti galvaniche. I serbatoi in VTR sono presenti solo in barche da regata a vela e sono stampati nella parte più bassa in prossimità della deriva e rivestiti internamente da una pellicola neutra. I serbatoi classici in PLT rigido sono il miglior compromesso costo/beneficio.

Tipi di Serbatoi

Acciaio inox: E’ un materiale igienicamente ideale a contenere alimenti, sono i più sicuri e durano molto a lungo prima di dare problemi di perdite. Oggigiorno poco usati anche questi, ma costruiti per barche in cui si ha bisogno di realizzare una forma particolare adatta allo scafo.
Alluminio: realizzati esclusivamente nelle barche costruite con questo materiale, e sono ricavati nello spazio della deriva, oppure nelle fiancate, sotto i divani della dinette.
Neoprene o Pvc: sono quelli morbidi a forma cilindrica o triangolare che si prestano molto bene per quei gavoni nei quali non si potrebbe infilare nessun altro serbatoio, oppure nel triangolo di prua, non molto indicato per i pesi. Hanno una capacità che varia da 50 litri fino a 175 e oltre.
Polietilene: Sono i serbatoi più diffusi in assoluto. Ormai i cantieri montano quasi tutti questi in polietilene rigido per diversi motivi: economici, duraturi e praticità di montaggio per il peso contenuto.
Vetroresina: non vengono più costruiti e sono invece ancora presenti nelle barche di una certa età. Questi sono realizzati strutturalmente nello scafo e hanno il pregio di poter riempire completamente lo spazio a essi dedicato. L’interno è trattato con speciali vernici per alimenti a evitare l’inquinamento dell’acqua.

Installazione e Manutenzione del Serbatoio

I serbatoi in materiale morbido vanno fissati allo scafo con delle apposite cinghie per rimanere il più possibile in posizione; tutti gli altri, vanno fissati in modo solidale allo scafo per evitare che si spostino e possano creare problemi, sia per la stabilità della barca, che danni allo scafo e agli stessi serbatoi, essendo di materiale rigido.

Tutti i serbatoi nella parte alta sono dotati di un tubo di grosso diametro per il riempimento, col bocchettone montato di solito in coperta, e uno più piccolo, indispensabile per lo sfiato dell’aria che ha la funzione anche del troppo pieno, con lo scarico messo nella parte più alta della fiancata, vicino al trincarino. Devono essere inoltre dotati di un’apertura d’ispezione nella parte superiore, adatta a eseguire la pulizia interna quando questa si renda necessaria. Mentre nella parte bassa è posizionato l’innesto del tubo di aspirazione dell’autoclave ed eventualmente un bypass per alimentare il circuito delle pompe a pedale.

È opportuno verificare che lo stesso sia ben agganciato e incastrato alle strutture dell’imbarcazione e che non vi ristagni acqua al di sotto o sui lati.

Da verificare è anche la precisione dell’indicatore elettrico, riempendo progressivamente il serbatoio (conoscendone o calcolandone la capienza) a ¼, ½ , ¾ e 4/4 e riscontrandone ad ogni parziale il livello indicato dalla lancetta.

Il tappo di imbarco deve sempre essere ben stretto e avere la guarnizione di tenuta efficiente; inoltre dovrebbe sempre essere situato lontano dall’imbarco carburante per evitare errori di riempimento o contaminazioni tra i due in caso di fuoriuscite. A tal fine va sempre rispettata la regola di non tenere mai aperti contemporaneamente i due imbarchi.

Il serbatoio deve essere periodicamente pulito per evitare cattivi odori e la proliferazione della legionella o altro. Un buon sistema, soprattutto durante il periodo invernale, è quello di svuotarlo completamente e poi riempirlo con acqua miscelata con certa quantità di amuchina e/o aceto e/o cloro a seconda delle indicazioni dei vari produttori e poi svuotarlo di nuovo.

Autoclave

Autoclave: è la pompa che ha il compito di dare pressione a tutto l’impianto idrico della nostra barca, e va montato subito dopo il serbatoio. E’ dotato di due innesti, uno di entrata dal quale aspira l’acqua dal serbatoio, e uno di uscita per alimentare l’impianto. L’autoclave è il cuore dell’impianto di acqua dolce.

Esistono in commercio due tipi di autoclave: a membrana e a girante. Con una semplice girante sono poco utilizzati, mentre quello a membrana è suddiviso a sua volta in due generi diversi: il primo, composto da due pezzi: il motore e il corpo membrana, collegata a una biella, azionata dal motore attraverso una cinghia; invece l’altro, sempre a membrana ma in un corpo unico.

Gli autoclavi a membrana sono quelli più utilizzati in assoluto perché maggiormente affidabili e una maggiore potenza. Sono tutti dotati di un pressostato che 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.

Oggigiorno, su imbarcazioni da diporto medie e piccole si prediligono le autoclavi flojet, che assicurano una buona efficienza, un consumo ridotto, risultando peraltro silenziose, leggere ed economiche.

Pressostato

Un punto critico di molte autoclavi è il pressostato, ossia quel dispositivo che, montato su una pompa, fa si che questa azioni il motore elettrico quando vi è una richiesta di acqua, chiudendone il circuito elettrico di alimentazione. Il pressostato può essere di varie tipologie e varie affidabilità: ne esistono alcuni sui quali si può tarare la pressione minima e massima; altri che funzionano a una pressione fissa.

Alcuni sono a funzionamento elettronico (12 o 24 o 230 Volt); altri sono totalmente meccanici. In caso di mancato funzionamento di un’autoclave, dopo aver verificato che arrivi acqua alla stessa (allentando il raccordo sull’alimentazione se sottoposta al serbatoio e verificato che lo stesso sia pieno), possiamo controllare che arrivi adeguata energia elettrica (con un tester su scala Volt) all’ingresso del contatto del pressostato e sul negativo della pompa.

Qualora funzioni, saremmo in presenza di un difetto del pressostato che andrà revisionato o sostituito (si consiglia di tenere sempre un pressostato di rispetto a bordo). Spesso capita anche che una bassa tensione delle batterie (cioè inferiore a 11.5 V) non consenta all’autoclave di innescarsi o di fornire abbastanza pressione per far staccare il pressostato e quindi rimanere sempre accesa scaricando a sua volta ancor più le batterie e surriscaldandosi.

Tale inconveniente capita spesso con le autoclavi a girante centrifuga. L’ideale è avere un impianto ridondante con due autoclavi azionabili o separatamente o ad intervento in parallelo o progressivo (ossia una con un pressostato tarato a minore pressione, che con minore pressione di erogazione acqua ci fa capire che l’autoclave principale è fuori uso).

Polmone

Polmone: è un serbatoio rigido di plastica o d’acciaio, contenente all’interno una camera pneumatica alla quale insufflare una certa pressione d’aria. Va montato tra l’autoclave e la centralina di distribuzione utenze. Non è indispensabile, ma per un miglior funzionamento dell’impianto idrico, è consigliabile montarlo.

Serve a evitare che s’innesti la pompa al minimo variare della pressione dell’impianto. Se noi apriamo per qualche secondo il rubinetto, il polmone manda la giusta pressione all’impianto e la pompa rimane a riposo, entrando invece in funzione se il rubinetto rimane più a lungo aperto. Un altro lavoro svolto dal polmone è di dare una pressione costante all’impianto, evitando che la pompa lavori eccessivamente e male, cioè a pressione irregolare.

Centralina

Centralina: è un apparato dell’impianto idrico che raggruppa tutte le diramazioni, ognuna con la propria valvola di chiusura, in modo tale da poter isolare, in caso di necessità, l’utenza desiderata. La centralina riceve l’acqua dall’autoclave, da cui parte poi per ogni singola utenza. Sono simili a quelle che vengono montate nelle abitazioni, con la differenza delle valvole, in questo caso, più adatte per ambienti marini.

E’ un collettore lineare parallelo che raggruppa tutte le diramazioni, ognuna con la propria valvola di chiusura, in modo tale da poter isolare, in caso di necessità, l’utenza desiderata. La centralina riceve l’acqua dall’autoclave, da cui parte poi per ogni singola utenza. Non è indispensabile per il funzionamento ma utile.

Tali componenti sono soggetti spesso all’ostruzione dei filtrini posti all’uscita dell’acqua, che periodicamente vanno svitati e puliti con un anticalcare o direttamente sostituiti.

Importante è che vi siano chiavi di chiusura centralizzate per poter isolare parte dell’impianto in caso di perdite.

Filtri di Depurazione

Filtri di depurazione: Anche questi non sono indispensabili per il buon funzionamento dell’impianto idrico della barca, ma se abbiamo la possibilità di montarli, potremo fare uso dell’acqua dei serbatoi di bordo, per tutti gli usi alimentari di cui abbiamo bisogno sulla nostra barca.

E’ una serie di filtri, da uno a tre, da montare dopo i serbatoi, all’entrata dell’autoclave, prima della distribuzione dell’acqua alle utenze. Ogni filtro ha una specifica funzione e servono a eliminare il cloro, piombo, sedimenti e contaminazioni organiche dannosi, a ripulire l’acqua dalla torbidità, rimuove i cattivi odori e i solidi in sospensione. Sono a cartucce di Sali, a Carboni Attivi e altre sostanze Filtranti e Depuranti.

Non sono indispensabili ma se li montiamo è molto meglio. All’entrata dell’autoclave e prima della distribuzione dell’acqua alle utenze. Possono essere a cartucce di Sali, a Carboni Attivi e altre sostanze filtranti e depuranti.

Boiler

Boiler: E’ indispensabile per avere acqua calda a bordo. E’ sempre realizzato in metallo, acciaio zincato, oppure in acciaio inox. In ogni caso, sempre rivestiti di materiale coibentante per trattenere il calore, e una cassa esterna di contenimento. La loro forma è solitamente cilindrica o rettangolare.

Sono dotati tutti di un termostato per la regolazione della temperatura, una valvola di non ritorno che impedisce all’acqua calda di rientrare nell’impianto di quella fredda, e un sistema di sfiato per la sovrappressione.

Si possono montare due tipi di boiler: il primo è un normalissimo scald’acqua da appartamento alimentato a 220 Volt; il secondo è invece un boiler da barca. Nel primo caso, siamo limitati ad avere l’acqua calda, esclusivamente quando siamo attaccati alla rete elettrica in banchina; mentre il secondo, è costituito da due sistemi alternativi indipendenti per il riscaldamento dell’acqua.

In questo modo , ogni qualvolta accendiamo il motore, automaticamente viene riscaldata l’acqua del boiler. Questo sistema è l’ideale perché possiamo ottenere acqua calda a costo zero e in qualunque parte ci troviamo, senza dipendere dall’energia elettrica, oltre che avere un miglior rendimento nel circuito di raffreddamento del motore.

Impensabile anche imbarcare una donna senza disporre di un boiler. Possiamo convincerle a usare poco l’acqua, a fare lavaggi veloci, a non fare shampoo ecc, ma sarà arduo convincerle ad usare l’acqua fredda. E anche a noi maschietti fa piacere.

Pompa a Pedale

Pompa a pedale: è una pompa azionata da una leva; viene montata all’interno di uno stipetto, sotto il rubinetto da alimentare, da cui fuoriesce il pedale da pigiare col piede nel momento in cui si ha bisogno di acqua. In commercio ve ne sono di tanti modelli e di diversa portata. Sono in materiale plastico e hanno una durata veramente lunga; come ogni cosa, anche questa va controllata periodicamente per averla sempre efficiente.

Tubature

Fino a un po’ di anni fa, gli impianti delle barche erano realizzati con tubi di gomma flessibile, tipo da giardino. Non si prestava così tanta attenzione; oggi con avvento della tecnologia, si è fatto un grande passo avanti anche nella tecnica degli impianti idraulici.

Le tubazioni (oggi quasi sempre semirigide in PLT) devono sempre essere ben fissate su tutto il percorso e occorre saltuariamente verificare che non ci siano perdite, in particolare sul circuito dell’acqua calda (le cui tubazioni devono essere in materiale resistente almeno fino a 100° C e di colore rosso).

E’ buona norma avere sempre a disposizione qualche raccordo di riserva, un paio di manicotti e spezzoni di tubi per riparare eventuali perdite.

In relazione al liquido che vi deve passare, le variabili per poter scegliere oculatamente le giuste tubazioni sono quanto ne deve passare, a che temperatura, pressione, la distanza e il percorso.

Quelle in “Armorvin“, spesso trasparenti con il rinforzo spiralato armato, sono ancora largamente utilizzate per aspirazione e scarico acqua di mare, anche se le ritengo ormai superate per essere usate in un intero schema di adduzione acqua dolce.

Qualche anno fa, sono nati i tubi semi rigidi e flessibili, con i raccordi a innesto rapido chiamati “John Guest”, con il quale si realizzano impianti in modo professionale, velocemente e con una perfetta tenuta della pressione. Si innestano semplicemente spingendo il tubo all’interno dei raccordi senza che vi sia necessità di fare altro. Quando l’impianto va in pressione, l’acqua tenta di spingere il tubo verso l’esterno che s’incastra ancora meglio nel raccordo.

I tubi e i raccordi John Guest sono in materiale speciale, si innestano con i raccordi semplicemente spingendo il tubo all’interno dei raccordi senza che vi sia necessità di fare altro. Quando l’impianto va in pressione, l’acqua tenta di spingere il tubo verso l’esterno che s’incastra ancora meglio nel raccordo. Con questi materiali si possono realizzare impianti di acqua calda, fredda e di riscaldamento, compreso quelli pressurizzati. Possono sopportare temperature molto alte senza modificarne la tenuta.

Questi tubi sono commercializzati in rottoli, a metraggio; di colore azzurro per l’acqua fredda, mentre il rosso per quella calda. I tipi Whale o John Guest sono i più diffusi sistemi di tubazioni semirigidi flessibili in polietilene, ideali per schermature idriche nautiche sia per acqua calda, fredda, riscaldamento, compresi quelli pressurizzati. Questi tubi sono commercializzati in rotoli, a metraggio.

Rubinetteria

Rubinetteria: per le barche esiste una vasta scelta di rubinetteria che va da quella dei bagni degli appartamenti, alla specifica per imbarcazioni, sia in materiale plastico, che in bronzo cromate. Sono tutte adatte a essere installate sulle barche, bisogna scegliere quella più adatta alle esigenze personali, senza pregiudicarne l’estetica.

Sterzo Idraulico

Il governo idraulico è spesso installato sia sulle barche a vela che su quelle a motore. Ma come funziona? Su una barca, che sia una barca a vela o a motore, entrobordo o fuoribordo, un sistema idraulico può essere utilizzato per governarla.

Lo sterzo idraulico ha molti vantaggi se è correttamente dimensionato: non richiede molto sforzo da parte del timoniere può governare grandi motori o anche grandi barche a vela pesantemente teleguidate è facile da installare, poiché il percorso del tubo può seguire percorsi complessi permette di moltiplicare il numero di posizioni del timone a piacere (ad esempio, fly, o inside steering, o doppia posizione del timone su un catamarano)

Tra gli svantaggi, su una barca a vela, gli si rimprovera di non offrire un "ritorno", una sensazione per il timoniere.

Come Funziona lo Sterzo Idraulico?

Un sistema di sterzo idraulico è composto da 3 elementi un cilindro che agisce sulla barra (o direttamente sul motore fuoribordo) un tubo che porta l'olio una pompa manuale (azionata dal volante o dalla barra del volante) Quando si gira il volante, la pompa dietro di esso manda l'olio al cilindro e lo fa muovere.

È comprensibile che il volume della pompa debba essere proporzionale al volume del cilindro. Queste informazioni sono fornite dai produttori. Per esempio, ci sono pompe con una capacità di 20 ml. Ciò significa che un giro del volante invierà 20 ml al cilindro. Se il cilindro ha una capacità di 60 ml. Ci vorranno 3 giri del volantino per andare da una fermata all'altra.

Ovviamente il cilindro deve essere dimensionato in base allo sforzo che deve produrre per far girare lo sterzo. Se si tratta di un fuoribordo, bisogna tener conto della potenza e della coppia del motore. Una forza esercitata dalla rotazione dell'elica. Questo può essere annullato da motori gemelli controrotanti. Per l'inboard shafting, invece, bisogna tener conto dell'area del timone, dell'assetto del timone e della velocità della barca.

I fornitori forniscono grafici e modelli di calcolo per determinare il cilindro giusto per ogni configurazione.

Montaggio dello Sterzo Idraulico

Montare un sistema di sterzo idraulico non è una scienza missilistica, a patto di avere l'attrezzatura giusta. I tubi utilizzati sono tubi ad alta pressione. I raccordi conici permettono di effettuare connessioni senza bisogno di pinze speciali per la crimpatura. Tuttavia, se si conoscono le lunghezze esatte, è possibile ordinare tubi flessibili già crimpati.

Si prega di notare che per garantire una perfetta tenuta, tutte le connessioni devono essere fissate con frenafiletti blu. Infine, una volta completato il montaggio, l'olio idraulico viene riempito attraverso la pompa (il volano) e richiede uno spurgo al cilindro per rimuovere le bolle d'aria.

Volanti Multiple e Servosterzo

Uno dei vantaggi del sistema di guida è la facilità con cui si possono installare diverse stazioni di pilotaggio. È sufficiente collegare una pompa a una diramazione (con connettori a T). Questo sarà utile per installare due stazioni di governo su ciascuno degli scafi di un catamarano o mettere una stazione di governo esterna sul fly di un motoscafo in aggiunta alla stazione di governo sotto la timoneria.

Con motori molto grandi, un sistema di servosterzo può anche essere usato per assistere il conducente. In questo caso, una pompa elettrica è collegata al circuito per sostenere i movimenti di guida del pilota. Su un sistema di governo idraulico, un autopilota funziona allo stesso modo con una pompa elettrica direttamente collegata al sistema idraulico.

Manutenzione dell'Impianto Idraulico

Le FASCETTE stringi tubo sono componenti molto importanti da avere sempre a bordo in quantità e di diverse misure. Devono essere in acciaio inox e dimensionati per il tubo a cui sono collegati. Effettuate un controllo costante del loro serraggio, usura e se sono datate, sostituitele.

Non si lubrificano e non si spazzolano, non si stringono “a morte” e se ci sollevano dubbi, si sostituiscono e basta. Costano poco e sono i ricambi essenziali più utilizzati e presenti in ogni imbarcazione.