Giustificazioni tecniche per l’installazione di sistemi di filtraggio automatici rispetto a quelli manuali
Progettazione e pianificazione per un’irrigazione efficiente
Per installare un impianto di irrigazione con criteri e garanzie, è necessaria una progettazione e una pianificazione in cui vengano scelti, dimensionati e collocati tutti gli elementi che consentiranno di eseguire la pratica irrigua con i migliori risultatilivelli di uniformità di applicazione dell’acqua e grado di autonomia richiestocaratteristiche dell’area irrigata (dimensioni, geometria e topografia), lavantaggi del design e illivello di investimento la distribuzione spaziale dei valori di pressione di alimentazione nell’area di irrigazione, insieme al tipo di emettitore selezionato, determinano launiformità di applicazione dell’acqua in campo (A livello agronomico, si considera che tutto il materiale vegetale appartenente allo stesso settore irriguo ha lo stesso potenziale genetico ed è soggetto alle stesse condizioni pedoclimatiche; pertanto, per ottenere una risposta colturale uniforme, è necessario tenere conto dei criteri di progettazione idraulica che consentono di fornire gli stessi volumi di acqua e nutrienti a tutte le piante appartenenti a ciascuno dei settori irrigui
Ruolo della testa dell’irrigatore e della filtrazione
La testina dell’irrigatore svolge un ruolo fondamentale perruolo chiave nel fornire i requisiti idraulici necessari per ogni settore di irrigazione. Ciò richiede una fonte di approvvigionamento che fornisca le portate e le pressioni richieste, tenendo conto dell’impianto di filtrazione e di altri componenti della testa di irrigazione.La filtrazione svolge un ruolo cruciale nel trattenere le particelle nell’acqua, nel prevenire le ostruzioni nelle tubature e nel garantire un’alimentazione adeguata.
Uno dei funzioni principali della testina sprinkler è la fornitura del fabbisogno idraulico (portata e pressione) richiesto da ciascuno dei settori irrigui; per questo, la fonte di approvvigionamento (impianto di pompaggio, rete di distribuzione in pressione o tubazioni a gravità) deve fornire il fabbisogno idraulico richiesto dall’impianto in campo più il consumo previsto (portata e pressione sotto forma di differenziale) da parte dell’impianto di filtrazione e del resto dei componenti che costituiscono la testa di irrigazione.
L’unico aumento del differenziale di pressione che si verifica in una testa di irrigazione e che non dipende direttamente dalle variazioni della domanda idraulica del sistema richiesto dall’impianto è dovuto all’intasamento dell’elemento filtrante. Ciò è dovuto alla ritenzione di gran parte delle particelle che l’acqua trasporta in sospensione, impedendo così che entrino nei tubi di trasporto e distribuzione dell’acqua fino ai punti di consumo, gli erogatori.
Durante la pratica irrigua, la pressione di esercizio nella rete di campo ha un valore risultante che è la differenza tra la pressione fornita dall’impianto di pompaggio e le perdite che si verificano nella testata di irrigazione; poiché questo secondo parametro è variabile, durante la pratica irrigua si possono verificare situazioni in cui si raggiungono valori operativi al di fuori dell’intervallo stabilito in fase di progettazione.
Condizioni operative al di fuori dei valori previsti causano una perdita di uniformità e, di conseguenza, uno sviluppo disomogeneo della coltura, che si traduce in una diminuzione della produzione e in un aumento del periodo di ammortamento del capitale investito nel sistema di irrigazione
Manutenzione per prestazioni ottimali
Un impianto di irrigazione localizzata deve funzionare in conformità con le norme diparametri di progettazione, non solo all’avvio e alla messa in funzione dell’impianto, ma anche per tutta la durata del sistemalavori di manutenzione che garantiscono il corretto funzionamento. La manutenzione di un impianto è necessaria affinché la vita dei componenti che ne fanno parte sia la più lunga possibile e affinché l’uniformità dell’applicazione dell’acqua e l’efficienza del sistema non diminuiscano nel tempo. Una buona manutenzione implica l’esecuzione degli interventi necessari con l’intensità e la frequenza richieste per garantire che tutti i componenti dell’impianto siano in perfetta efficienza prima e durante la stagione irrigua
Vantaggi dei sistemi di filtrazione automatica
Ilsistemi di filtrazione automatica hanno un comportamento prevedibile rispetto all’intervallo di pressione differenziale generato. L’estremità inferiore dell’intervallo è stabilita dalla caduta di pressione generata nell’apparecchiatura di filtrazione dalla portata richiesta dall’impianto di campo quando gli elementi filtranti sono completamente puliti (questi dati sono forniti dai produttori) e l’estremità superiore dell’intervallo corrisponde al valore di differenziale di pressione selezionato per l’attivazione del ciclo di autopulizia dell’apparecchiatura (di solito si utilizza un valore di 0,5 bar o quasi). Ogni situazione prevedibile può essere presa in considerazione in fase di progettazione e quindi la garanzia che la pressione di alimentazione dell’impianto di campo non sarà mai compromessa dall’impianto di filtrazione autonomo
Limiti dei sistemi di filtrazione manuale
Ilsistemi di filtrazione manuale non hanno la piena autonomia dei sistemi di filtrazione automatici. I valori all’estremità inferiore e superiore dell’intervallo dei differenziali di pressione generati durante il processo di filtrazione dipendono da fattori difficilmente controllabili in fase di progettazione
- Il valore differenziale della pressione di fondo è condizionato dalla somma della perdita di carico generata nell’impianto di filtrazione dal flusso circolante quando gli elementi filtranti sono totalmente puliti più quella generata dalla scarsa efficacia con cui viene effettuata la pulizia manuale, condizionata da: qualifica, disponibilità di tempo e mezzi del personale operativo.
- Il valore del differenziale di pressione all’estremità superiore è condizionato, per ogni tipo di media filtrante, da: tempo di funzionamento dall’ultima pulizia, efficacia del processo di pulizia, qualità dell’acqua disponibile e portata operativa assegnata per filtro o per unità di superficie filtrante (litri all’ora per cm2 di media filtrante)2).
Il valore di incremento del differenziale di pressione deve essere visualizzato, analizzato e regolarizzato dall’intervento del personale operativo per evitare di superare il valore massimo del differenziale di pressione previsto in fase di progettazione. Ciò implica che in situazioni in cui queste attività di ispezione e manutenzione non vengono eseguite con la frequenza richiesta, si possono raggiungere differenziali di pressione superiori a quelli previsti, causando così situazioni che generano condizioni di lavoro e risultati diversi da quelli attesi
Principali differenze tra filtrazione automatica e manuale
| Situazione | Automatico | Manuali |
| Pulizia dell’elemento filtranteAutonomia | Autonoma, attivazione del processo di autopulizia al raggiungimento dell’intervallo di tempo o del valore differenziale di pressione programmato. Non dipende dalla disponibilità del personale operativo. | Manuale, senza controllo preciso degli intervalli di tempo (frequenza variabile) e dei valori di pressione differenziale a cui viene eseguita ogni pulizia (valori di pressione differenziale variabili per ogni pulizia). Quando? Dipende dalla disponibilità del personale operativo. |
| Pulizia dell’elemento filtranteEfficacia | Requisiti previsti in fase di progettazione. Garanzia di fornitura dei requisiti idraulici (portata e pressione) necessari per un’efficace pulizia del media filtrante. | L’efficacia della pulizia dei materiali filtranti è condizionata da: qualifica, disponibilità di tempo e mezzi del personale operativo. |
| Pulizia dell’elemento filtranteFrequenza | Frequenza delle pulizie condizionata dalla qualità dell’acqua disponibile e dai criteri di dimensionamento utilizzati in fase di progettazione. | Frequenza di pulizia condizionata dalla qualità dell’acqua disponibile, dai criteri di dimensionamento utilizzati in fase di progettazione e dall’efficacia raggiunta in ciascuna delle pulizie effettuate dal personale operativo. Frequenza di pulizia più elevata. |
| Pressione differenzialeLarghezza dell’intervallo | Valori compresi nell’intervallo previsto in fase di progettazione. Il valore minimo dell’intervallo è determinato dal valore differenziale del flusso circolante con filtri completamente puliti e la soglia massima dal valore impostato per l’attivazione del processo di autopulizia (solitamente 0,5 bar). | Aumento fino a quale valore? Il valore minimo dell’intervallo è condizionato, tra gli altri fattori, dall’efficacia con cui viene effettuata la pulizia manuale dell’elemento filtrante e il valore massimo che può essere raggiunto è determinato dalle caratteristiche dell’impianto di pompaggio e dalla frequenza di ispezione. |
| Interazione idraulicaImpianti di filtrazione a monte | Interazione idraulica ridotta/zero tra la fonte di alimentazione del fabbisogno idraulico e l’impianto di filtrazione, grazie alla ridotta ampiezza del campo differenziale massimo raggiungibile; sempre inferiore a 0,5 bar. | Intensità dell’interazione idraulica condizionata dalle variazioni dei valori di portata-pressione dell’impianto di pompaggio a fronte dell’aumento della pressione differenziale generata nell’impianto di filtrazione. Possibilità di raggiungere valori di pressione critici che compromettono la resistenza e la vita utile di alcuni componenti. |
| Interazione idraulicaImpianti di filtrazione a valle | Fornitura dei requisiti idraulici richiesti dall’installazione in campo non compromessa dall’impianto di filtrazione. Il valore massimo di pressione differenziale generato è previsto fin dalla fase di progettazione e corrisponde a quello impostato per l’attivazione del processo di autopulizia. | Fornitura dei requisiti idraulici richiesti dall’impianto di campo condizionata dai valori di pressione differenziale esistenti in un determinato momento. Valori elevati di pressione differenziale riducono notevolmente i valori di pressione di alimentazione dell’impianto di campo. |
| Interazione idraulica Uniformità applicazione temporanea dell’acqua | L’uniformità temporale dell’applicazione dell’acqua di irrigazione non è condizionata dalla ristrettezza del campo differenziale massimo raggiungibile, che è sempre inferiore a 0,5 bar. | L’uniformità temporale dell’applicazione dell’acqua di irrigazione è compromessa e dipende dalla pulizia tempestiva del filtro. |
| FiltrazioneConsumo di energia | -Basso consumo energetico associato a bassi valori di pressione differenziale media e assoluta. | -Consumo energetico più elevato associato a valori di pressione differenziale media e assoluta più alti. |
| Elemento filtranteVita utile | Non dipendente. Nessuna probabilità di rottura del materiale filtrante a causa dei valori di pressione differenziale generati e delle condizioni di esposizione durante il processo di pulizia autonomo. | Compromesso. I differenziali di pressione elevati possono danneggiare alcuni tipi di media filtrante. La pulizia manuale dei mezzi filtranti da parte del personale operativo può danneggiare i mezzi se non viene eseguita correttamente. |
In conclusione, l’installazione di sistemi di filtrazione per l’irrigazione agricola è essenziale per garantire un approvvigionamento idrico ottimale e uniforme. I sistemi automatici offrono notevoli vantaggi in termini di prevedibilità e garanzia della pressione di alimentazione, mentre i sistemi manuali presentano limiti che possono compromettere l’efficienza dell’irrigazione. AZUD dispone di un’ampia gamma di sistemi di filtrazione automatici e manuali, tra i quali spiccano i seguenti
- Apparecchiature di filtrazione con tecnologia a dischi e pulizia automatica, come ad esempioSBARRAMENTO AUTOMATICO A ELICA
- Sistemi di filtrazione con tecnologia a dischi e pulizia manuale, oltre aSISTEMA ELICOIDALE AZUD
