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 Aria condizionata in barca - Parte 1 
Navigare è sempre una cosa piacevole, ma spesso in estate gli interni delle barche si scaldano oltre il sopportabile: necessita allora un buon condizionamento d'aria, che si può installare anche con il «fai da te». In questa prima parte del servizio si spiega la parte teorica del raffreddamento dell'aria e del suo riscaldamento invernale. Nella prossima puntata si parlerà degli impianti, con un esempio pratico di realizzazione. |
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CASPITA, CHE CALDO!Chi possiede un'imbarcazione con cabina di piccole o medie dimensioni, o comunque chi ha un minimo di esperienza di navigazione su tali scafi, sa che il luogo più caldo di un natante durante una giornata di sole e proprio sottocoperta.
Si può affermare con certezza che la temperatura
all'interno della cabina è sempre di qualche grado superiore alla
temperatura esterna, misurata all'ombra. Si parla evidentemente di
giornate estive soleggiate: il disagio creato dall'aria calda che ristagna
in cabina, aumenta se si è fermi o si ha una barca dove il ricambio
naturale dell'aria è ostacolato dagli accessi e dagli oblò di dimensioni
ridotte. È inevitabile che, essendo le barche fatte in materiali diversi e
forme diverse, si possono trovare cabine più confortevoli ed altre meno;
esiste, inoltre, un altro elemento che determina tali differenze, che
consiste nella possibilità di ventilazione e quindi la quantità, tipo e
disposizione delle aperture (oblò, porte e passauomo). Abbiamo parlato del
problema che si può creare nella stagione estiva, ma se uno utilizza la
barca anche nel periodo più freddo è evidente che la cabina, anche se per
ovvie ragioni può avere una temperatura interna superiore, non raggiungerà
mai, se non con l'aiuto di sistemi artificiali, una temperatura
confortevole tale da rendere gradevole il soggiorno in barca. Molti
proprietari di imbarcazioni avranno sicuramente rinunciato all'utilizzo
del natante in certi periodi dell'anno proprio per questo motivo, oppure
non avranno potuto scegliere liberamente se stare in coperta o all'interno
della cabina proprio per il caldo, l'aria pesante e stagnante che vi si
forma al suo interno. Altri si ricordano ancora «quel luglio del 19...
quando per una settimana non sono riuscito a dormire, tra il caldo e le
zanzare».
Esistono un'infinita di tipi di imbarcazione, ma tutte,
anche se in forme diverse, presentano gli stessi problemi. Oggi il mercato
mette a disposizione dei sistemi per risolvere in maniera ottima e
definitiva tali inconvenienti: si trovano infatti in commercio degli
impianti di aria condizionata specificatamente costruiti per
l'installazione di bordo. La gamma di tali apparati permette il
condizionamento di imbarcazioni di qualsiasi lunghezza e caratteristiche,
con cabine di piccole e medie dimensioni. Di questo argomento noi
tratteremo anche se per dovere di cronaca è giusto dire che le stesse
aziende producono grandi impianti per «grandi barche». La cosa più
interessante, che rappresenta la novità degli ultimi anni, consiste nel
fatto che i costi e la facilità di montare tali apparati su scafi di medie
dimensioni sono sorprendenti: il costo è veramente contenuto, il lavoro
per impiantare un sistema di aria condizionata è relativamente semplice e
chiunque abbia un minimo di dimestichezza con il fai da te, con l'ausilio
di pochi e non specifici strumenti di lavoro, è in grado di completare con
successo un'installazione.
Lo scopo di questo articolo è proprio quello di dare le informazioni ed i consigli utili.
Elenchiamo brevemente i vari argomenti che tratteremo, e il lettore non si spaventi alla vista di tabelle, calcoli od altro: è evidente che per condizionare un certo ambiente, visto che ogni scafo ha dimensioni e caratteristiche diverse, è indispensabile combinare i vari elementi che i produttori offrono, e per fare questo occorre un minimo di valutazioni oggettive; non è assolutamente necessario ricordarsi perfettamente tutto quello che si è studiato: con le tabelle veramente tutti sono in grado di calcolare le varie potenze necessarie; l'obiettivo è proprio quello di fare chiarezza su un prodotto poco conosciuto, ma che ormai in altri settori ha trovato la più ampia applicazione. Infatti in ogni auto, anche per le utilitarie, se non di serie è fornito come opzione; nelle abitazioni è ormai diventato di uso frequente, per non parlare della maggior parte di uffici sia pubblici che privati. Ci domandiamo, allora, perché mai in uno scafo che serve prevalentemente per trascorrere nel modo più gradevole il tempo libero, i costruttori non abbiano già pensato di installarlo o perlomeno di curare la predisposizione del condizionamento da proporre come opzione. Questa prima parte dell'articolo cons iste nel valutare le caratteristiche dello scafo e stabilire alcuni parametri che serviranno in seguito per scegliere il modello più adatto alle nostre necessità. Dato che alcuni termini non sono di uso quotidiano, abbiamo inserito un glossario.
Nel prossimo articolo, prendendo un caso concreto, si sono documentate, passaggio dopo passaggio, tutte le fasi di una installazione. Il lettore verrà a conoscenza di come sia semplice ed economico migliorare, rendere vivibili e gradevoli le cabine di uno scafo. Siamo sicuri di sorprendere molti che forse fino ad ora hanno ritenuto costoso e complesso, ed in alcuni casi impossibile, installare un simile impianto a bordo. Occorre, inoltre, chiarire che impiantare un qualsiasi sistema di condizionamento su uno scafo non crea problemi eccessivi anche se va fatto rispettando alcune regole elementari dal punto di vista sicurezza. In particolare si deve prestare la massima attenzione a tutto ciò che riguarda l'impianto elettrico, mentre il buon gusto sarà necessario per non rischiare di pregiudicare l'estetica dell'arredamento. Lo spazio che l'apparecchio occupa è tale da trovare facilmente collocazione dovunque e comunque. In ultima analisi, i benefici sono enormi rispetto ai costi. Cos'è il condizionamentoCondizionamento vuol dire modificare le condizioni di un ambiente, di solito per raggiungere dei parametri di maggiore benessere.Un condizionatore d'aria ha la capacità di aspirare l'aria dall'ambiente, raffreddarla e deumidificarla e quindi renderla all'ambiente «condizionata». Un condizionatore può anche riscaldare l'aria ambiente se dotato di accessori adatti, quali il sistema di inversione di ciclo oppure delle resistenze elettriche di riscaldamento. Il condizionatore è di solito dotato di controllo sulla temperatura ambiente (termostato) oltre ad un interruttore on/off ed un selettore per la velocità del ventilatore. Inoltre, se dotato di funzione di riscaldamento invernale, il pannello di controllo ha la scelta Caldo (per l'inverno) e Freddo (per l'estate). Questa scelta può essere automatica, in modo tale che, impostata la temperatura desiderata, il condizionatore sceglierà da solo il modo di funzionamento per mantenere la temperatura impostata. In questo caso il condizionatore diviene climatizzatore.
Tipi di condizionatoriEsistono tre tipi di impianti per realizzare il condizionamento:a) impianti indipendenti monoblocco o in due parti, per condizionare un ambiente o ambienti contigui. Il condizionatore tratta l'aria e la rinvia nell'ambiente dove è installato. La dimensione delle tubazioni per la conduzione dell'aria ( da 7,5 cm a 17,5 cm) impedisce di realizzare impianti di distribuzione complessi o eccessivamente ramificati. Una variante interessante di questo tipo di impianto è il modello «Split» nel quale la parte che tratta l'aria (scambiatore) può essere separata (fino a diversi metri) dalla parte compressore. Questa configurazione permette di installare il condizionatore in spazi che altrimenti non consentirebbero l'installazione di un condizionatore monoblocco. La regolazione di temperatura avviene arrestando il compressore e/o variando la velocità del ventilatore. b) impianti centralizzati con distribuzione diretta di refrigerante ai diversi evaporatori (fan coil). Sono impianti molto diffusi nelle installazioni civili dove possono essere chiamati Multisplit. Nel campo nautico esistono impianti semplificati con compressore centralizzato che alimentano diversi evaporatori. Purtroppo la semplificazione rende l'impianto poco flessibile e squilibrato quando le richieste di condizionamento diminuiscono (notte) e il compressore, che è adatto ad alimentare gli evaporatori di una certa capacità, si trova collegato ad un carico ridotto. Questa situazione può aumentare la rumorosità degli evaporatori se non adeguatamente compensata. Inoltre il collegamento dell'unità centrale agli evaporatori è realizzato con tubi in rame che portano il refrigerante; se non adeguatamente studiato, il circuito di distribuzione in rame è un punto delicato e in caso di rottura può bloccare tutto l'impianto. La riparazione del circuito in rame su un'imbarcazione può essere molto laboriosa. Con questo tipo di impianto non è possibile collegare diversi compressori in parallelo: ogni compressore deve essere collegato al suo circuito di evaporatori. La regolazione di temperatura in ogni ambiente avviene fermando l'alimentazione di refrigerante all'evaporatore oppure diminuendo la velocità del ventilatore. In entrambi i casi il circuito frigorifero subisce una diminuzione della capacità che, se non adeguatamente compensata, squilibra l'impianto. c) impianti centralizzati con circolazione di acqua refrigerata (o riscaldata) distribuita ai diversi scambiatori (fan coil) installati nei diversi ambienti da condizionare. In questo caso l'unità centrale, che può essere composta da uno o più compressori, raffredda l'acqua che viene fatta circolare in un circuito chiuso che raggiunge i diversi scambiatori (fan coil) installati nelle cabine. Questo tipo di impianto ha diversi vantaggi: l'impianto di distribuzione dell'acqua fredda (o calda) è del tutto simile ad un impianto di riscaldamento dove al posto della caldaia c'è uno o più compressori, e al posto dei caloriferi in ogni ambiente (cabina) ci sono i fan coil; il funzionamento dei fan coil è del tutto indipendente dal compressore/i, in quanto il compressore è regolato per mantenere l'acqua del circuito chiuso ad una temperatura prefissata (di solito +7°C per l'estate e +40°C per l'inverno); i fan coil sono collegati al circuito chiuso e la regolazione di temperatura in ogni ambiente avviene variando o spegnendo il ventilatore del fan coil; se anche tutti i fan coil fossero spenti, il compressore semplicemente rimarrà spento in quanto l'acqua del circuito chiuso si mantiene fredda. Questo tipo di impianto inoltre è estremamente flessibile nel caso di più compressori che vengono collegati tutti in parallelo nel circuito chiuso di acqua refrigerata. Ogni compressore può essere fatto funzionare indipendentemente o contemporaneamente agli altri e la sua potenza viene fornita non ad un numero limitato di fan coil ma messa in comune per tutti i fan coil. È quindi possibile installare compressori di diversa potenza per meglio adattarsi alle diverse condizioni di funzionamento. Raffreddamento con il condizionatore
Il condizionatore, utilizzato in ciclo di raffreddamento estivo, è un apparecchio frigorifero che sottrae calore all'aria ambiente (direttamente con i sistemi ad «espansione diretta» oppure con un fluido intermediario per i sistemi «chiller») e lo deve dissipare insieme al calore generato dal suo «lavoro» all'esterno dell'ambiente. Nei condizionatori marini il calore viene ceduto all'acqua mare. Riscaldamento con il condizionatoreLo stesso apparecchio che produce freddo in estate, può produrre caldo nella stagione invernale. Per ottenere caldo l'apparecchio deve essere dotato di «inversione di ciclo», che consiste in una elettrovalvola speciale a 4 vie collegata in modo tale da «invertire» il circuito. In questo modo il calore viene prelevato dall'acqua di mare (che viene raffreddata) e ceduto all'aria ambiente che viene riscaldata. Va subito chiarito che questo riscaldamento è sufficiente per climi mediterranei, con temperature invernali non rigide e soprattutto con acqua mare a temperature superiori a + 10° C. Quest'ultimo dato va considerato attentamente perché il rendimento del condizionatore scende in modo drastico se la temperatura dell'acqua mare scende al di sotto dei 10°C. In questo caso il condizionatore ha poca efficienza ed è inutilizzabile per il riscaldamento. Per mari freddi è più opportuno utilizzare dei sistemi di riscaldamento elettrici che sono insensibili alle temperature dell'acqua mare. Sul mercato sono disponibili condizionatori dotati anche di riscaldamento elettrico.
Raffreddamento del condizionatorePer la potenza in gioco e per le caratteristiche di una installazione di bordo, tutti i condizionatori per uso marino sono raffreddati ad acqua, ovvero dissipano il calore nell'acqua del mare, per mezzo di scambiatori raffreddati con una pompa. Non si può escludere l'installazione di un gruppo «terrestre» raffreddato ad aria su un'imbarcazione, ma i risultati difficilmente saranno soddisfacenti.La pompa utilizzata per il raffreddamento del condizionatore dovrà essere per servizio continuo e costruita con materiali resistenti al mare. Sono generalmente utilizzate pompe centrifughe in 230V da installare sotto la linea di galleggiamento. SicurezzaIl condizionamento ha due aspetti di cui è indispensabile tenere conto ai fini della sicurezza:
Distribuzione dell'aria - Ricircolo e ricambio Il condizionamento di un ambiente
(cabina) può avvenire solamente trattando l'aria contenuta nel-l'ambiente
stesso. La maggior parte degli impianti viene definita a ricircolo in
quanto aspira, tratta e rinvia nell'ambiente la stessa aria. Il ricambio
di aria non è di solito considerato o meglio viene lasciato al ricambio
naturale già previsto dal progetto di costruzione della barca («dorade»
etc) ed ai passaggi (ingresso e passi d'uomo) verso l'ambiente esterno. Il
ricambio diviene indispensabile per le imbarcazioni di dimensioni
superiori ai 25-30 metri e per le imbarcazioni destinate al trasporto
persone.
Per il trattamento dell'aria è indispensabile tenere presente le seguenti considerazioni:
Griglie di mandata ariaL'aria trattata deve essere diffusa nell'ambiente da condizionare in modo che non provochi fastidio alle persone (deve quindi poter essere orientata) e non deve provocare rumore per eccessiva velocità; per questo sono necessarie delle griglie che devono avere una dimensione proporzionale al volume d'aria prodotto dal ventilatore del condizionatore o fan coil. Il mercato offre diverse soluzioni sia in metallo che in legno o plastica; è anche possibile realizzare delle griglie «strutturali», inserite nell'arredamento della barca; se ben studiate dal punto di vista estetico possono anche diventare motivo di ornamento, e trovare una loro collocazione gradevole.Griglie di aspirazione ariaIl condizionatore o il fan coil deve aspirare l'aria dall'ambiente per trattarla. Il vano in cui è montato deve essere quindi in comunicazione con l'ambiente da condizionare. In questo caso non è indispensabile una griglia di aspirazione in quanto l'aria deve essere aspirata liberamente. La griglia può essere necessaria solo per motivi estetici, per mascherare il foro di aspirazione, ma altre soluzioni possono essere studiate dipendentemente dalle caratteristiche dell'installazione.Quando l'aria viene inviata da un condizionatore a diverse cabine, si deve considerare che l'aria trattata deve anche essere riaspirata dal condizionatore. Spesso le porte tra le cabine non sono a tenuta, ma si deve verificare che il passaggio sia sufficiente; in caso contrario il condizionatore funzionerà a potenza ridotta per quella cabina dove il ritorno dell'aria è difficile. Il passaggio di ritorno può essere ricavato attraverso un armadietto in comune ai due locali. Per maggiori informazioni si può contattare la VECO, | ||||||||||||||||||||||||||
Nella foto sopra, gli arnesi non numerosi o specifici
necessari per montare un condizionatore a bordo. Sotto, alcuni degli
elementi che vengono utilizzati per l'impianto: le condotte
flessibili di diversi diametri, plenum di divisione e plenum di
raccordo, le griglie di varie forme e dimensioni da inserire nei
diversi locali.
