caratteristiche degli irrigatori

Le basi
di ACER
Sintesi dei principali
strumenti di irrigazione
Testo di Lucia Bortolini, Irricentre - Dipartimento Territorio e Sistemi agroforestali, Università degli Studi di Padova
CARATTERISTICHE DEGLI IRRIGATORI
RainBird
N
I tipi di impianto
È importante conoscere peculiarità e prestazioni degli irrigatori.
Gli impianti irrigui, realizzabili per
bagnare un tappeto erboso o delle aree verdi, possono essere
essenzialmente di tre tipi.
• Mobile: tramite un tubo di gomma, collegato a una presa d’acqua
(normalmente il rubinetto di casa),
si porta l’acqua a un irrigatore (corredato anche da optional) che vie-
ne manualmente spostato nelle
varie zone del prato.
• Semifisso: dalla presa d’acqua
parte una tubazione (normalmente interrata) nella quale sono presenti diversi idrantini ai quali allacciare gli irrigatori direttamente o
con spezzoni di tubo. Un unico
irrigatore serve più postazioni e
deve quindi essere spostato
quando ha terminato di irrigare l’area servita. Questo sistema presenta i pregi e i difetti dell’impianto mobile, ma si adatta meglio a
superfici di maggiori dimensioni,
in quanto evita il continuo traspor-
to nel prato di lunghi e pesanti
tubi. Permette anche una certa
automazione dell’impianto ed è
possibile utilizzare irrigatori di
maggiori dimensioni, che riescono a bagnare superfici più ampie.
• Fisso: dalla presa d’acqua parte una rete di tubazioni interrate
sulla quale vengono installati gli
irrigatori in modo permanente. Si
tratta dell’impianto che presenta i
maggiori costi d’installazione, ma
certamente è quello che permette di trarre i maggiori vantaggi
legati alla migliore uniformità di
distribuzione, alla maggiore tempestività d’intervento e alla possibilità di elevata automazione. In
questo tipo dI impianto è possibile utilizzare gli irrigatori sottosuolo,
detti pop-up, nei quali la parte dell’irrigatore dotata di spruzzatore
(torretta) emerge quando l’acqua
entra in pressione nell’impianto
per poi rientrare quando termina
l’irrigazione. I pop-up permettono
di effettuare le operazione di
▼
ella progettazione e realizzazione di un impianto irriguo, dopo aver
analizzato gli aspetti climatici,
agronomici e vegetazionali, nonché le caratteristiche del terreno,
al fine di valutare i fabbisogni d’acqua e verificato le caratteristiche di
portata e pressione della fonte di
approvvigionamento, il passo successivo riguarda la scelta degli irrigatori. Questi ultimi costituiscono
la parte finale del sistema di distribuzione dell’acqua, nonché una
parte importante nella progettazione di un impianto irriguo.
Siria
Allacciamento e pressione dell’acqua
P
er distribuire la quantità
d’acqua giusta dobbiamo
conoscere molte cose del nostro
impianto di irrigazione, tra cui:
• la tipologia di boccaglio montato sull’irrigatore;
• la pressione al boccaglio;
• l’uniformità di distribuzione a
quella determinata pressione e
con quella portata;
• la disposizione dei diversi irrigatori sul terreno.
99 • ACER 5/2008
Stabilire quando e quanto dobbiamo irrigare non è facile ma
con qualche approssimazione e
calcolo possiamo avvicinarci al
fabbisogno reale. Distribuire
uniformemente quella portata sul
terreno risulta più complicato.
La pressione innanzitutto
Se siamo allacciati a una pompa
e questa è regolata da un inverter il valore rimane invariato nel
tempo, ma se siamo allacciati alla rete idrica comunale la pressione varia con il prelievo non
solo nostro ma di tutti gli utenti
allacciati alla rete. Resta comunque il fatto che anche se usiamo
un meccanismo di stabilizzazione della pressione ma usiamo,
come spesso succede, irrigatori
con diverse esigenze accontentiamo gli uni o gli altri. Ad esempio gli irrigatori statici lavorano
bene con meno di 2 atm, mentre
quelli a turbina con 3 atm e più.
Modificando la pressione variano
gli altri parametri, la portata e la
nebulizzazione innanzitutto. Il posizionamento degli irrigatori, ovvero il passo con cui si distribuiscono sul terreno, è relativamen-
te facile da mantenere costante
quando l’area è regolare e priva
di ostacoli, ma questo difficilmente corrisponde alla realtà.
Spesso il campo, in cui si dovrà
realizzare l’impianto d’irrigazione, si restringe e poi si allarga, fa
una curva o c’è una panchina e
degli alberi, in fondo basta il sostegno del cestino per spezzare
un getto e mettere a repentaglio
l’irrigazione di più metri quadri.
Rassegniamoci dunque alle approssimazioni e a trovarci a fine
stagione con una buona dose di
metri cubi d’acqua non previsti.
Le basi
di ACER
▼
manutenzione della cotica
erbosa senza dover procedere
alla loro temporanea rimozione.
TABELLA 1 - CLASSIFICAZIONE DEGLI IRRIGATORI IN BASE ALLA PRESSIONE
DI ESERCIZIO
Pressione di esercizio
Si tratta della pressione (foto 1),
espressa normalmente in bar, che
deve essere assicurata al boccaglio, o alla testina, affinché l’irrigatore possa garantire la pluviometria e la gittata prevista dalle tabel-
ottenendo una maggiore nebulizzazione si espone il getto dell’irrigatore alla dispersione ad
azione dell’aria, e dunque si riduce il raggio di lavoro.
Gittata
È la lunghezza orizzontale dalla
base dell’irrigatore alla linea periferica in cui arrivano le gocce (foto
2), ovvero la distanza massima
alla quale un irrigatore può garantire una minima aspersione. Le ditte produttrici forniscono i valori di
gittata, espressi in metri, per ogni
boccaglio a diverse pressioni,
rilevati in laboratorio in assenza
di vento. Per installazioni all’aperto è bene considerare gittate
inferiori di almeno il 10%.
La gittata varia con la pressione
di funzionamento, l’alzo, la velocità di rotazione, la forma del
boccaglio e la ventosità. Aumentando la pressione aumenta la
gittata ma, oltre a un certo limite,
Pietro Greppi
2
Gittata
(m)
5-15
15-40
40-60
10-20
3
Portata
È la quantità di acqua che un irrigatore è in grado di distribuire nell’unità di tempo. Viene misurata in
litri al minuto oppure in litri al
secondo nei modelli più grandi.
La portata è influenzata dalla pressione di funzionamento e varia
proporzionalmente con il diametro
del boccaglio.
Esi
1
le prestazionali (un esempio è
dato dalla classificazione della
tabella 1). Per ciascun irrigatore
è possibile reperire i dati relativi ad
alcune pressioni di esercizio,
anche se normalmente il range di
pressioni a cui l’irrigatore può lavorare è molto più ampio: questo
perché le case produttrici riportano su catalogo solo i valori per i
quali, in fase di test, si sono ottenute le migliori prestazioni in termini di uniformità di bagnatura.
Portata
(l/s)
0,2-1
1-10
10-40
0,5-1,5
Del Taglia
Nel selezionare il modello di irrigatore più idoneo è necessario
considerare vari fattori come l’estensione e la forma della superficie da irrigare, la presenza di alberi, ostacoli, camminamenti o altri
particolari costruttivi, il tipo di terreno ecc. ma anche altri parametri, come per esempio la fruibilità
dell’area verde, ovvero se si tratta di uno spazio pubblico (frequentato da molte persone, soggetto a calpestamento, attraversato da veicoli ecc.) o di un giardino privato. Esistono sul mercato
numerosi modelli di irrigatore contraddistinti da caratteristiche
costruttive diverse, che determinano la modalità di distribuzione
dell’acqua e le loro prestazioni.
In pratica, quando si deve scegliere un modello di irrigatore ci
si dovranno prima porre domande del tipo:
• quali sono la portata e la pressione dell’acqua disponibili?
• quali sono la forma e la dimensione dell’area da bagnare?
• la zona è soggetta a ventosità
elevata?
• il terreno è in pendenza?
• che tipo di vegetazione è esistente o prevista?
• qual è la fruibilità dell’area?
Le caratteristiche fondamentali
che permettono di distinguere i
diversi irrigatori e di verificarne la
qualità sono:
• pressione di esercizio;
• portata;
• gittata;
• alzo;
• boccaglio;
• pluviometria.
Pressione
(bar)
1-2,5
2,5-5
5-8
2,5-3
Alzo
Esprime la traiettoria del getto
(foto 3) ovvero l’angolo di inclinazione dell’asse del boccaglio (in
gradi) rispetto all’orizzontale: cambiando l’angolo di inclinazione si
modifica la conformazione della
parabola del getto. In particolare,
a parità di altri parametri, l’irrigatore con un maggiore alzo ha
maggiore gittata, ma anche maggiore altezza nel punto di culmine.
La gittata massima si ottiene con
un alzo intorno ai 30° però il getto, data la maggiore altezza raggiunta, è più influenzabile dal vento. Per tale motivo sono disponibili
sul mercato irrigatori con boccagli a inclinazione diversa dallo
standard (chiamati irrigatori a getto teso) il cui alzo può variare da
15° (angolo basso) a 5° (angolo
piatto) adatti all’installazione in
zone normalmente ventose, esistono anche testine di irrigatori
statici con alzo 0°.
Boccaglio
Il boccaglio o ugello è la parte terminale dell’irrigatore dalla quale
fuoriesce l’acqua. Le sue peculiarità (forma, dimensione, angolo di
4
1°
90°
lavoro, foto 4) influenzano la gittata, la dimensione delle gocce e
la portata. In particolare, la portata è direttamente proporzionale
al suo diametro. A parità di boccaglio, variando la pressione si
modificano la lunghezza della gittata e la dimensione delle gocce.
Pluviometria
(intensità di aspersione)
È data dal rapporto tra portata e
superficie bagnata. Esprime la
quantità di acqua distribuita dagli
irrigatori su un’area di ampiezza
nota nell’unità di tempo e si indica
normalmente in millimetri all’ora. In
realtà è più interessante conoscere la pluviometria di un’intera area
irrigata, che è influenzata dalla
somma delle portate dei singoli
irrigatori e quindi, oltre che dalla
pressione di esercizio, dall’avanzamento (distanza) dei corpi irriganti. Alcune ditte produttrici o
distributrici forniscono i valori di
pluviometria alle pressioni ottimali
di funzionamento con diverse
modalità di avanzamento (di solito
a triangolo o a quadrato). L’intensità di aspersione è un parametro
molto importante che permette di
stabilire se un modello di irrigatore
è adatto a un certo terreno: infatti,
l’intensità di aspersione non
dovrebbe mai superare la velocità
di infiltrazione, onde evitare problemi di ruscellamento. In fase pro-
180°
360°
ACER 5/2008 • 100
Siria
Tipologia
irrigatore
Bassa pressione
Media pressione
Alta pressione
Pioggia lenta
Irrigatori: prestazioni
e caratteristiche
Altri parametri utili per
la scelta dell’irrigatore
Pietro Greppi
Vi sono poi altre caratteristiche che
possono essere utili per effettuare
la scelta di un irrigatore, quali:
• grado di polverizzazione;
• altezza di sollevamento;
• superficie visibile;
• velocità di rotazione;
• semplicità di regolazione e
manutenzione.
5
6
Altezza di sollevamento
È una caratteristica peculiare degli
irrigatori a scomparsa (pop-up) ed
è spesso individuata da un numero che esprime l’altezza in pollici
dell’escursione della torretta (foto
101 • ACER 5/2008
Toro Irrigazione
Grado di polverizzazione
Esprime la dimensione delle gocce e dipende dalle modalità
costruttive del boccaglio (foto 5). A
parità di boccaglio, il grado di polverizzazione (frantumazione del
getto) aumenta con la pressione;
però, aumentando il grado di polverizzazione la gittata diminuisce.
In generale, più le gocce sono fini
e minore è l’azione battente sul terreno e sulla vegetazione, ma maggiori risultano le perdite per evaporazione e la soggezione al vento. La maggiore o minore frantumazione del getto può essere ottenuta agendo, oltre che sulla pressione, sulla vite rompigetto, quando presente, che quindi serve
anche per regolare la gittata.
Superficie visibile
Gli irrigatori a scomparsa riducono enormemente l’impatto
estetico di un impianto irriguo su
un tappeto erboso e limitano al
massimo i rischi di danneggiamento per atti vandalici o lavori di
manutenzione della cotica. Quando l’irrigatore è impiegato in terreni sportivi o in aree deputate al
gioco dei bambini, può essere
significativo anche ridurre il diametro della superficie di ingombro della torretta, così da limitare
al massimo il rischio di incidenti.
Velocità di rotazione
Negli irrigatori dinamici il tempo
necessario per completare l’angolo di lavoro (foto 4) da parte del
getto dipende dalla velocità di
rotazione. Nei modelli di irrigatore
che consentono di regolare la
velocità è bene che questa sia
impostata sul valore ottimale del
boccaglio al fine di assicurare la
migliore copertura. La possibilità
di variare la velocità di rotazione
può essere vantaggiosa quando,
per esempio, l’irrigatore deve
essere adattato a usi particolari
non strettamente irrigui quali l’abbattimento delle polveri lungo percorsi o la ricompattazione dei
campi da tennis, entrambi ottenuti con un aumento della velocità.
È evidente che rettifiche forzate
alla velocità di rotazione modificano la gittata e la pluviometria.
Semplicità di regolazione
e manutenzione
La semplicità dei meccanismi di
erogazione dell’acqua può contribuire a ridurre le operazioni di
manutenzione necessarie a mantenere efficiente l’impianto irriguo.
Gli irrigatori con testine ad angolo
7
di lavoro variabile necessitano di
una regolazione all’installazione.
Questa può essere realizzata
mediante il ricorso a utensili diversi, più o meno complessi, o solamente con le mani. Il grado di
complessità può richiedere il lavoro di installatori specializzati, ma
per contro può essere un valido
ostacolo a eventuali manomissioni vandaliche. Alcuni irrigatori permettono di effettuare tutte le regolazioni (gittata, angolo di lavoro,
alzo ecc.) direttamente dalla sommità dell’irrigatore anche durante
il suo funzionamento, agevolando
in tal modo una messa a punto
perfetta. L’operazione di regolazione di un impianto di irrigazione è importante sia per dare la
maggiore uniformità di precipitazione possibile sia per correggere i difetti dell’impianto siano essi
accidentali che legati al sito di
posa dell’impianto stesso.
Gli irrigatori bagnano secondo
cerchi o porzioni di cerchio. Le
aree reali talvolta hanno un disegno incompatibile con il modo di
irrigare dell’irrigatore o presentano
ostacoli al libero propagarsi del
getto d’acqua. Con la regolazione
degli irrigatori è possibile correggere parzialmente questi difetti
allungando o accorciando il getto,
cambiando il boccaglio, variando l’angolo di lavoro. Una buona
e accurata regolazione è sempre
indispensabile per migliorare le
prestazioni di un impianto. Talvolta si rendono necessari interventi
di regolazione anche per sopperire a un calo o aumento di pressione dell’acqua dovuto a un sovraccarico della rete di distribuzione o
al potenziamento della rete idrica.
Variazioni anche di un solo bar
possono modificare la gittata e il
tipo di distribuzione dell’acqua. A
questo punto si dovrà intervenire
non solo sulla vite frangigetto ma
anche sul meccanismo che regola l'angolo di lavoro perchè la vite
frangigetto variando la gittata
esercita anche una modifica sul
cono d’acqua che tende a essere
più stretto quando il getto è lungo
e ad allargarsi quando viene
accorciato. Altri interventi si rendono poi necessari per adeguare l’impianto allo sviluppo del giardino. Un caso esemplare riguarda
le siepi.Quando la siepe viene
messa a dimora occupa uno spazio in larghezza di poche decine
di centimetri e gli irrigatori sono
normalmente posizionati al piede
della pianta. Dopo alcuni anni la
siepe è cresciuta inglobando gli
irrigatori che devono così essere
rimossi e spostati.
8
Del Talgia
6). L’uso degli irrigatori con maggiore altezza di sollevamento consente l’allungamento del turno di
sfalcio del prato ed è particolarmente utile quando nell’area da
bagnare vi siano ostacoli di
modesta entità da superare,
come cespugli e siepi basse.
Naturalmente, a una maggiore
altezza di sollevamento corrisponde una maggiore lunghezza della torretta ovvero del corpo dell’irrigatore. In questo caso, se non è
possibile o conveniente approfondire troppo le tubazioni, si dovranno scegliere irrigatori con attacco
laterale.
Particolarità e optional
Alcuni impieghi speciali, come l’irrigazione di campi sportivi o di
parchi pubblici ad alta fruibilità,
dove sono richieste maggior sicurezza e caratteristiche antivandaliche, necessitano di irrigatori di
migliore robustezza. Questa può
essere garantita da rivestimenti
protettivi esterni in gomma antiurto e torrette in acciaio inox o da
rinforzi interni (per esempio il perno metallico anticalcio). Nel caso
di installazioni in terreni in pendenza è preferibile l’impiego, nei
punti più bassi, di irrigatori dotati
di valvola di ritenuta che, a
impianto fermo, evitano la fuoriuscita dell’acqua (drenaggio) e la
conseguente formazione di una
pozza d’acqua intorno all’irrigatore ossia il rappozzamento (foto 8).
Sempre in presenza di dislivelli
può essere consigliato l’impiego
di regolatori di pressione o testine
autocompensanti in grado di
garantire il mantenimento delle
portate al variare della pressione
di esercizio. Alcuni irrigatori sono
dotati di particolarità antivandalo,
come la memoria dell’angolo di
lavoro che permette di mantenere l’impostazione originaria anche
dopo una forzatura manuale.
▼
gettuale sarebbe bene effettuare
preventivamente il calcolo della
pluviometria, al fine di verificare se
l’avanzamento previsto rispetta la
capacità d’infiltrazione dell’area
servita dall’impianto.
Api
Le basi
di ACER
Le basi
di ACER
Un’ulteriore distinzione degli irrigatori è data dal tipo di impianto,
che può essere mobile o fisso a
seconda dell’utilizzo di irrigatori
fuori terra o interrati.
Impianti mobili
Di seguito alcuni esempi di
impianti mobili utilizzati in piccolemedie aree verdi.
• Irrigatori montati su treppiede:
quest’ultimo, detto anche cavalletto porta irrigatore, permette una
facile installazione degli irrigatori
fuori terra. Molto robusti, sono protetti da una zincatura resistente nel
tempo. Questo sistema di irrigazione ha il vantaggio di avere un
costo iniziale basso, ma richiede la
presenza di un addetto per garantire una precipitazione costante e
uniforme dell’intera superficie spostando il treppiede nei vari punti
del campo.
• Irrigatori semoventi a naspo:
per l’irrigazione di aree verdi si utilizzano anche irrigatori con torret-
ta fissa e sono costituiti da un tubo
flessibile avvolto in un tamburo che
ne provvede al riavvolgimento. Le
gittate possono variare da 10 a 25
m e la lunghezza dei tubi usati
varia da 100 a 180 m. Risulta
comunque necessario che ci sia
un addetto per spostare il tubo.
• Carrello semovente: è l’ideale
per campi sportivi, parchi e ogni
altra area verde dove il costo e la
difficoltà di installare un impianto
di irrigazione fisso a scomparsa
sarebbe troppo alto. Questo tipo
di irrigazione assicura una distribuzione uniforme grazie alla velocità di avanzamento costante (1,518 m/h), che garantisce un’uguale precipitazione dall’inizio alla
fine. Vi sono modelli con lunghezza del tubo variabile da 100 a 180
m e gittate da 15 a 26 m. È
comunque necessaria la presenza di un tecnico per il controllo e
lo spostamento del carrello.
9
Valerio Bozzoli
▼
Gli irrigatori:
tipologie d’impianto
Impianti fissi
Gli impianti fissi, rispetto a quelli
mobili, sono molto usati poiché
consentono di irrigare nelle ore più
idonee al sito in questione. L’utilizzo di questi impianti ormai è dilagante e la qualità tecnica degli
strumenti è molto alta. Tali impianti sono solitamente costituiti da
una stazione di pompaggio (da
una presa d’acqua) che immette
l’acqua in rete di tubi che a loro
volta la convogliano agli irrigatori.
In commercio sono presenti diverse case produttrici di irrigatori, con
caratteristiche tecniche di base
abbastanza simil fra loro. Fonda-
mentalmente, dal punto di vista
della modalità con cui avviene la
distribuzione dell’acqua, si possono distinguere due tipi di irrigatori da impianto fisso: statico e
dinamico. Vi sono poi soluzioni
ibride, come di seguito indicato.
• Irrigatori montati su sostegno:
una soluzione applicabile solo in
aree con grandi spazi liberi consiste nell’utilizzare irrigatori a battente (foto 9) del tipo utilizzato in
agricoltura montati su sostegni di
3-4 m. Questi irrigatori hanno una
gittata superiore a 30 m, richiedono una pressione minima di 3
atmosfere al boccaglio e una portata compresa tra 3 e 5 l/s, poca o
nessuna manutenzione, al riparo
da atti vandalici. Ovviamente l’impianto deve essere completato e
integrato da irrigatori in grado di
irrigare gli spazi marginali.
Nel prossimo numero di ACER
saranno approfonditi gli aspetti
tecnici e funzionali degli irrigatori
statici e dinamici nonché le diverse applicazione di questi impianti
d’irrigazione fissi in ambito urbano.