Valvola di rifiato per impianto di microirrigazione
Già un paio di anni fa ho realizzato un impianto di microirrigazione per il nostro orto. Si tratta di una serie di tubi di plastica semirigida interrati che portano l'acqua ad una serie di "manichette" di plastica sottile flessibile disposte sopra i filari dell'orto. Queste manichette hanno dei piccoli fori dotati di valvola capillare, distanziati di una ventina di centimetri l'uno dall'altro, dai quali gocciola fuori pian piano l'acqua di irrigazione.
Nel frattempo però avevo sistemato la cisterna per l'acqua piovana e mi ero procurato una pompa ad immersione, e così ho deciso di abbandonare definitivamente le elettrovalvole per passare ad un altro sistema. L'idea era quella di piazzare la pompa nella cisterna dove si raccoglie l'acqua piovana, e di comandarla automaticamente collegandola ad un piccolo timer, del tipo di quelli che si inseriscono direttamente nella presa elettrica.
Immaginando che la pressione della pompa sarebbe stata eccessiva per il sistema di microirrigazione, che nella versione collegata all'acqua potabile era infatti fornito di un riduttore di pressione, ho previsto l'installazione di un vaso di espansione e di un pressostato. In realtà ho poi scoperto, con l'uso, che la pressione in uscita dalla pompa era invece modesta e non arrivava mai a far intervenire il pressostato, perciò ho rimosso il vaso di espansione e il pressostato chiudendone i relativi attacchi sul tubo.
A questo punto il mio sistema di irrigazione funzionava bene: all'ora prestabilita il timer attiva la pompa per il tempo preimpostato, l'acqua viene prelevata dalla cisterna e inviata all'orto, e non essendoci più le elettrovalvole non dovrei più avere problemi.
Naturalmente i rivenditori di materiale idraulico mi hanno subito suggerito di installare anche una elettrovalvola, comandata insieme con la pompa! Vade retro, satana! Niente elettrovalvole! Dovevo trovare un'altra soluzione.
Non avendo risolto con quella valvolina ho deciso di costruirmi io una valvola di rifiato, con grande divertimento del rivenditore di materiale idraulico che sulle prime credeva che scherzassi, basando tutto il mio progetto attorno ad un galleggiante realizzato utilizzando una pallina da ping pong.
Ho quindi acquistato un pezzo di tubo filettato di diametro sufficientemente grande da contenere la pallina da ping pong con un minimo di spazio attorno, e alcuni raccordi e riduzioni per chiudere il tutto sui due lati lasciando solo lo spazio per l'ingresso dell'acqua dal lato inferiore e quello dell'aria dal lato superiore.
Quando l'acqua defluisce la pallina scende e va ad appoggiarsi sul raccordo inferiore. Questi raccordi all'interno sono abbastanza ruvidi e grezzi, perciò la pallina non dovrebbe essere in grado di chiuderlo in modo ermetico e l'aria dovrebbe poter entrare liberamente verso il basso. Però, per essere ben sicuro che questo avvenga, sarebbe meglio impedire alla pallina di raggiungere il fondo, e quindi ho inserito sotto alla pallina un distanziale di fil di ferro opportunamente sagomato.
Una volta installato il tutto ecco la pallina dentro al tubo, ferma a metà altezza sostenuta dal fil di ferro e pronta a salire, spinta dall'acqua, fin contro la guarnizione.
Ed eccola invece all'opera, con la pompa in funzione, che si appoggia alla guarnizione e impedisce all'acqua di uscire. Ma non appena la pompa si spegne il livello dell'acqua scende e con esso la pallina, permettendo all'aria di entrare nel tubo e di annullare l'effetto sifone!
Come ultimo dettaglio ho protetto l'apertura superiore con un pezzo di rete a maglie molto fini, per impedire che foglie o altri detriti possano cadere dentro la valvola e disturbare il contatto tra la pallina e la guarnizione.
Stefano Pozzo – 2011
In un primo momento questo impianto è stato collegato, in modo provvisorio, al rubinetto dell'acqua potabile, in attesa di essere allacciato in maniera definitiva ad una cisterna di raccolta dell'acqua piovana.
In questa configurazione provvisoria ho installato un timer con elettrovalvola per comandare l'irrigazione in modo automatico, e per il primo anno tutto ha funzionato in maniera corretta. Ritirato il timer con elettrovalvola per l'inverno e rimontato in primavera ho constatato che la guarnizione dell'elettrovalvola non chiudeva più bene, ho cercato un ricambio, ho subito il ricatto del "si deve cambiare tutto il pezzo", ho perso tempo e soldi, e alla fine sono riuscito finalmente a rimettere tutto in funzione. Ma solo per quell'anno... perchè l'anno dopo ero di nuovo da capo con la guarnizione nuovamente danneggiata.
In realtà un problema si è invece presentato fin da subito: essendo la cisterna posizionata più in alto rispetto all'orto si forma un effetto sifone e l'acqua continua a scendere nell'orto anche dopo che la pompa si è fermata.
Temevo questo effetto ma speravo che, essendo modesto il dislivello, la molla interna alla valvola di non ritorno fosse sufficiente a bloccarlo. La valvola di non ritorno l'avevo installata insieme con il vaso di espansione e il pressostato e l'avevo lasciata installata anche dopo la loro rimozione, proprio temendo l'effetto sifone.
L'idea che mi è venuta è stata quella di trovare il modo di "aprire" il tubo verso l'esterno per far entrare dell'aria all'interno, nel punto più alto del circuito, ogni volta che la pompa si spegne, interrompendo così il sifone. Esistono in commercio delle valvole di sfiato a galleggiante, come quella della foto qui sopra, che vengono utilizzate negli impianti di riscaldamento per sfiatare l'aria da dentro ai tubi. Posizionate nel punto più alto del circuito hanno un galleggiante che si abbassa se all'interno del corpo della valvola il livello dell'acqua è basso, mentre si chiudono quando l'acqua fa salire il galleggiante. Ne ho installata una e ho provato, constatando purtroppo che non funzionava come avevo sperato: questa valvola sfiata l'aria quando la pompa parte, appena arriva l'acqua la valvola si chiude, ma non funziona a rovescio, cioè non si riapre per far entrare l'aria quando la pompa si spegne e la pressione cala. Non è sufficiente il calo di pressione per aprire il passaggio dell'aria e consentire il rifiato.
Il concetto è semplice: un tubo verticale dentro il quale può scorrere un galleggiante, la pallina da ping pong, che quando è spinta in alto dall'acqua sale fino a chiudere ermeticamente lo sfiato. Non ci deve essere nulla a tenerla bloccata verso l'alto se non la sola spinta di galleggiamento. Appena la pompa si ferma la pressione cala, il livello dell'acqua scende portandosi giù anche la pallina, l'aria entra dall'alto, passa di lato alla pallina e scende nei tubi al posto dell'acqua, spegnendo l'effetto sifone.
In alto la pallina deve andare a fare una chiusura ermetica, quindi ho anche preso una guarnizione di dimensione adatta. Questa guarnizione l'ho poi incollata con un abbondante cordolo di silicone all'interno della riduzione superiore, non essendo possibile fissarla ermeticamente in nessun altro modo.