ARIA CONDIZIONATA IN BARCA

PARTE 1
PARTE 2

In questa seconda parte del servizio sul condizionamento ci occupiamo dell'aspetto pratico del problema, con un esempio di installazione su uno scafo di 12 metri, che può servire da guida per chi volesse provvedere da solo a fornire la propria barca di aria condizionata, fredda per l'estate, calda per l'inverno

Articolo di
Carlo Formenti e Umberto Cranchi

Pubblicato su Nautica 421 di maggio 1997

NOTA
Le didascalie delle foto di questo servizio ricalcano parzialmente il testo per una migliore comprensione di tutto il servizio.

QUESTA È VITA

Accessori per la distribuzione dell'aria

Foto 2 - Viene applicato il primo plenum di divisione a tre vie seguendo il procedimento di collegamento delle condotte isolate. Si chiama plenum quel pezzo di forma triangolare che consente sia il collegamento fra tubature (in questo caso tre), che di convogliare direttamente l'aria, magari dietro una griglia.

Foto 3 - Il vano di seduta dove è prevista la collocazione del gruppo con le tubature isolate contro ogni tipo di dispersione. Occorre che vi sia lo spazio per una libera circolazione dell'aria che non deve assolutamente essere «costretta».

Foto 4 - Un errore da non commettere è quello di sistemare il filtro in modo che il suo lavoro venga reso più difficile. Nella foto, un'aspirazione d'aria sistemata praticamente accanto ad una paratia, in un modo che non risulta corretto;

Foto 5 - Come spiegato nel testo, tramite due fori circolari si possono applicare due bocchette rotonde dietro le quali, al di là della parete, si fissa il plenum che è stato collegato al raccordo da cm 7,5 e alla condotta flessibile.

Foto 6 - L'aria viene convogliata, tramite un plenum di raccordo, sia nella cabina che nella dinette; per la cabina la griglia trova posizione sopra l'antina. Occorre ricordare che l'aria fresca tende a scendere e che è bene farla circolare dall'alto.

Foto 7 - Dalla griglia posizionata nella paratia di prua l'aria condizionata entra anche nella dinette; come si vede, anche per questo locale la distribuzione dell'aria viene fatta dall'alto dove sale l'ario più calda di ogni ambiente.

Foto 8 - Le parti necessarie per realizzare l'impianto di raffreddamento ad acqua: una presa a mare detta «a paletta», una valvola idonea all'acqua di mare, una pompa centrifuga a 230 V, tubi di diversi diametri, una serie di serratubi di misure diverse proporzionati alle parti da serrare.

Foto 9 - La pompa centrifuga è collegata a una piastra d'acciaio con supporti in materiale antivibrazioni e fissata ai longheroni con viti dotate di anelli di gomma; la si pone circa 50 centimetri sotto la linea di galleggiamento e per inserire la presa d'acqua si deve forare lo scafo, e lo si deve fare con barca a secco.

Foto 10 - La carena verso poppa con la presa d'acqua orientata verso prua: le alette vengono investite dal flusso e consentono l'aspirazione; montata in senso contrario la presa, a causa della depressione in navigazione, impedirebbe lo svuotamento del circuito.

Foto 11 - All'interno dello scafo viene inserita la valvola di intercettazione direttamente sulla presa, e subito sopra, con un gioco di tubi, il filtro dell'acqua di mare che è indispensabile.

Foto 12 - Il vano sottoseduta è quello dove si è deciso di collocare il condizionatore e dove si fanno giungere sia un tubo da 16 mm che proviene dal filtro acqua che i terminali elettrici. Dal condizionatore parte anche un tubo di scarico dell'acqua di raffreddamento che esce sulla murata poco sopra alla linea di galleggiamento evitando anche parte della rumorosità (disegno 6).

Foto 13 - Importante l'inserimento del pannello di controllo che, in questo caso, è posizionato sopra al divano della dinette.

Foto 14 - Il condizionatore Veco Compact 12 RC Climma dispone di un supporto di legno cui è fissato che permette un trasporto più facile. Infatti i condizionatori non sono mai leggeri.

Foto 15 - Un momento della sistemazione del condizionatore la cui chiocciola deve essere, in questo caso, rivolta verso il basso; basta agire su alcune viti per posizionarlo per questo tipo di impianto.

Foto 16 - Il filtro, liberato dalla plastica esterna, va posizionato dopo aver sistemato il bulbo del termostato; questo viene collegato al pannello di controllo per poter dare le indicazioni necessarie.

Foto 17 - L'operazione di fissaggio del bulbo che si esegue con fascette di plastica autobloccanti che vanno a serrarsi su fascette di acciaio appositamente preposte.

Foto 18 - Il momento in cui il condizionatore viene posizionato nell'alloggiamento preparato e a dimensione; il fissaggio è con ganci e viti autofilettanti di facile impiego.

Foto 19 - Anche i tubi che consentono la circolazione dell'acqua vengono fissati avendo cura di non sbagliare fra carico e scarico; le fascette serratubi devono essere sistemate con grande attenzione.

Foto 20 - Importante il collegamento elettrico fra la centralina e il pannello di controllo, con il cavo che ha come terminale una spina polarizzata. L'operazione deve essere accurata e a secco.

Foto 21 - Anche i cavi che portano energia alla pompa devono essere collegati: vi sono dei morsetti a vite che bloccano i fili che, in precedenza, sono già stati uniti alla rete.

• condotta flessibile isolata;
• raccordi per condotta;
• plenum di divisione (per impianti con più griglie);
• plenum di raccordo (tra condotta e griglia).

Fanno eccezione gli impianti split o ad acqua con fan coil per installazione a soffitto o verticale che non prevedono la canalizzazione dell'aria, ma soffiano l'aria direttamente nell'ambiente attraverso una griglia di mandata ma senza altri accessori.

Filtraggio dell'aria

Calcolo del carico termico

S = superficie dell'ambiente da condizionare (vedi disegno)

Te = temperatura esterna

Ti = temperatura interna (desiderata)

K = coefficiente termico dell'ambiente (ci vuole almeno un K se no che formula è?)

La formula è la seguente: Carico termico (in W/h) = S x (Te-Ti) x K.

(Te-Ti) dipende dal clima che si vuole considerare; per il Mediterraneo si può utilizzare 10 che rappresenta la differenza desiderata tra l'ambiente esterno e l'ambiente interno. Per climi tropicali si utilizza 15.

Infine arriviamo al famigerato K: il valore di K è determinato in base all'irraggiamento solare, la quantità di persone e all'uso che si fa di quell'ambiente; volendo semplificare al massimo si avranno i seguenti valori minimi e massimi:

Cabine armatore o ospiti: K = 20-22

Saloni o dinette senza superficie vetrata (imbarcazioni a vela e motoscafi «open»): K = 28-30

Saloni o dinette con superficie vetrata (imbarcazioni a motore tipo «Fly bridge») K = 35

Locali timoneria (con grande superficie vetrata): K = 40

Per esempio, supponiamo di voler condizionare una dinette di un piccolo open: la superficie è di 3 metri per 2 e quindi 6 mq; la formula risulta quindi:

Carico termico in W/h = 6 mq x 30 (K) x 10 (Te - Ti) = 1.800

Con questo abbiamo ottenuto un bel numero che corrisponde al carico termico da dissipare per ottenere la temperatura desiderata, il tutto espresso in W/h. La potenza della maggior parte degli impianti di condizionamento viene dichiarata in Btu/h. Si dovrà allora moltiplicare per 3,4 il valore ottenuto in W/h per poter identificare il condizionatore necessario. Otteniamo il valore espresso in Btu/h. Quindi per condizionare il nostro salone avremo bisogno di un condizionatore con capacità di 6,120 Btulh.

Contemporaneità

Esempio pratico

Il calcolo del carico termico è il seguente:

Dinette: 6 (S) x 30 (K) x 10 (Te - Ti ) = 1,800 W/h = 1,800 x 3.4 Btu/h = 6,120 Btu/h

Cabina armatore: 4.5 (S) x 22 (K) x 10 (Te - Ti ) = 990 W/h = 3,336 Btu/h

Cabina ospiti: 4 (S) x 22 (K) x 10 (Te - Ti ) = 880 W/h = 2,992 Btu/h

Totale del carico termico = 12,478 Btu/h.

Per il condizionamento di tutta l'imbarcazione sono necessarie 12,478 Btu/h.

Considerato che l'imbarcazione è dotata di un piccolo gruppo elettrogeno di 3.5 kW<, si dovrà verificare che il condizionatore scelto possa funzionare regolarmente con il gruppo disponibile.

Abbiamo calcolato il carico termico totale ma è necessario fare una considerazione sulla «vita» di bordo. Infatti può essere opportuno dividere l'imbarcazione in due parti: zona giorno e zona notte. Il carico globale è una pura somma, ma in pratica il condizionamento verrà richiesto solo in una delle due zone per volta.

Si può quindi considerare di installare un impianto che possa condizionare il salone durante le ore più calde, limitando eventualmente il condizionamento delle cabine, che potranno essere condizionate la notte quando il carico termico del salone sarà sceso considerevolmente. Questa valutazione è tanto più valida quanto più piccole sono le dimensioni dell'imbarcazione; infatti il condizionamento dell'ambiente principale «condiziona» anche le cabine contigue.

Quindi la soluzione più semplice ed economica ma non per questo meno efficace è di installare un condizionatore indipendente nella dinette sotto la seduta e realizzare tre uscite d'aria: una griglia principale nel salone, e 2 griglie più piccole e chiudibili nelle due cabine.

Seconda alternativa: un condizionatore da 9,000 Btu/h per la dinette e la cabina ospiti più un condizionatore da 4,000 Btu/h per la cabina armatore. Questa soluzione è a volte inevitabile a causa delle difficoltà nel collegare la dinette alla cabina di prua con la condotta per la distribuzione dell'aria; il secondo gruppo dà il vantaggio di poter regolare il condizionamento della cabina di prua e la possibilità di far funzionare in modo indipendente i due condizionatori, fatto che si riflette positivamente anche sullo spunto di corrente all'avviamento: lo spunto di due condizionatori indipendenti è infatti sempre inferiore a quello di uno solo di potenza pari alla somma dei due.

Terza alternativa: sistema centralizzato con un piccolo chiller da 12,000 Btu/h installato nel compartimento motore che alimenta un fan coil installato nel salone (9,000 Btu/h) e un fan coil installato nella cabina di prua (4,500 Btu/h). Il fan coil della dinette alimenterà anche la cabina ospiti con una griglia chiudibile per regolare il flusso d'aria. Questa soluzione è più impegnativa economicamente ma sicuramente più completa e si può anche integrare con l'aggiunta di un fan coil per la cabina ospiti. Ogni cabina può quindi avere un controllo di temperatura indipendente ed automatico, oltre a quello sulla velocità del ventilatore.

Installazione

Il disegno 2 dello schema di distribuzione dell'aria dell'imbarcazione illustra la posizione del condizionatore monoblocco compatto collocato sotto il piano di seduta del salone, sulla parete verticale del divano verrà posizionata la griglia di aspirazione, al ventilatore viene collegata un tubo condotta flessibile isolato che s'immette in un scatola a forma triangolare (plenum di divisione particolare B) a tre vie, dalla quale partono altre due condotte flessibili isolate, una in direzione prua, verso la cabina armatore, l'altra in direzione opposta, verso poppa per convogliare l'aria nella cabina ospiti situata sottopozzetto; la diramazione più importante è quella verso prua e serve per distribuire l'aria sia in cabina armatore che nel salone. In questo caso per la divisione viene utilizzata la parte superiore dell'armadio della cabina armatore, ricavando un controsoffitto che serve a dividere l'aria nelle due uscite, privilegiando comunque la griglia del salone. (disegno 5)

Nei disegni 3 e 4 si evidenzia anche la posizione della pompa a mare collocata nel vano motori, il percorso previsto per i tubi di carico e scarico, nonché l'impianto elettrico, e la posizione scelta per il pannello di controllo.

Dato che le condotte flessibili isolate servono a convogliare quantità diverse d'aria devono avere diametri adeguati, questo per evitare punti di resistenza, infatti dal fan coil al primo plenum il diametro interno previsto è di cm 12,5, dal plenum alla cabina di poppa è di cm 7,5, mentre quello verso prua che deve servire due griglie di distribuzione e di diametro cm 10.

È importante sottolineare che il rendimento e quindi il buon risultato dell'installazione del condizionamento dipende tantissimo dalle soluzioni della distribuzione dell'aria. Con un progetto sufficientemente dettagliato siamo in grado di conoscere che cosa ci serve, la lunghezza e il diametro delle condotte flessibili isolate. Possiamo, conoscendo le misura e lo spazio dove collocare le griglie, scegliere quelle che sono più di nostro gradimento in quanto in commercio se ne trovano di vario genere e materiale. Fare attenzione che quando si parla di griglie, si intendono le griglie specifiche per la ventilazione e non semplici griglie da usare per l'aerazione. Il tipo e l'orientamento delle alette della griglia per l'uscita dell'aria sono essenziali per una efficace distribuzione dell'aria.

La prima operazione consiste nel determinare la posizione dei diversi componenti dell'impianto, verificando le possibilità di installazione, l'accessibilità immediata e futura, tenendo conto delle avvertenze date dal fabbricante relative alla manutenzione, sia ordinaria che straordinaria.

Quindi si può procedere a segnare dove praticare i fori per il passaggio delle condotte flessibili e le aperture per le griglie.

Sapendo dove sarà posizionato il ventilatore, e dopo aver praticato i fori, sistemiamo le condotte flessibili isolate nel vano attiguo sotto la seduta verso prua; qui applichiamo il primo plenum di divisione a tre vie, seguendo come illustrato nella foto 2 il procedimento di collegamento delle condotte isolate. La griglia di aspirazione è collocata in basso nella parete del vano di seduta nel quale è prevista la collocazione del gruppo (foto 3); tale apertura si troverà, nel nostro caso, ad essere in corrispondenza del filtro, se questo non fosse possibile, non ci si deve preoccupare in quanto il corretto funzionamento non viene pregiudicato: è evidente che la cosa importante è lasciare uno spazio sufficiente alla libera circolazione dell'aria e non «chiudere» il filtro posizionandolo contro una paratia (foto 4).

Verso poppa, dopo aver forato le paratie, facciamo passare la condotta del diametro cm 7,5, pratichiamo due fori circolari per applicare due bocchette rotonde (foto 5) ed in corrispondenza dietro la paretina blocchiamo con viti autofilettanti il plenum, dopo aver collegato lo stesso al raccordo da 7,5 cm e la condotta flessibile; questa operazione deve seguire sempre questo ordine, si è così certi che la condotta è calzata perfettamente in ogni punto del raccordo, sul quale viene poi bloccata sia con viti che con mastice o silicone che ne garantisce la tenuta. Si deve tener presente che un minimo di difficoltà riscontrata nel collegare i due elementi è dovuta all'esatta corrispondenza delle misure, indispensabile per garantire la tenuta, evitando così fughe d'aria indesiderate.

Dal primo plenum di divisione, (foto 3) oltre ad essere collegata la condotta che piega verso poppa, si aggancia anche quella di diametro 10 cm che attraverso la paratia di prua (che separa la cabina armatore dalla dinette) entra nell'armadio, dove, come indicato nel disegno 5, un pannello (disegno 5 particolare C) inserito nella parte superiore crea un plenum di raccordo che convoglia l'aria sia nella cabina, attraverso la griglia posizionata sopra l'antina (foto 6) dello stesso, sia verso la dinette attraverso la griglia posizionata nella paratia di prua (foto 7). Questa soluzione è da consigliare in quanto permette di risparmiare spazi utili. Dato che la «contemporaneità» è rara, si consiglia di applicare un piccola parete scorrevole (disegno 5 particolare A) all'interno dietro la griglia della cabina armatore, comandata dall'esterno con un pomello ad essa saldamente collegato con una vite o bullone inserito in un cilindretto metallico che funge da distanziatore e facilita lo scorrimento nella fessura.

Questa fessura deve essere sopra la griglia, parallela al controsoffitto posizionato nell'armadio, di lunghezza sufficiente da permettere al piano di chiudere o liberare totalmente la luce della griglia stessa.

È necessario applicare anche un profilo di plastica, alluminio o legno che assolve la funzione di guida (vedi disegno 5 particolare B).

Impianto acqua mare

La pompa centrifuga, fornita insieme al gruppo per il condizionamento è collegata ad una piastra di acciaio inox, munita di supporti in materiale elastico in grado di assorbire le vibrazioni; infatti le viti di fissaggio ai longheroni sono agganciate alla piastra con anelli di gomma, (foto 9). Viene collocata almeno 50 cm sotto la linea di galleggiamento, per impiantare la presa d'acqua si deve forare lo scafo nell'opera viva, in corrispondenza del vano motori, è evidente che tale operazione deve essere eseguita con lo scafo in secca.

Per la presa acqua mare deve trovare una posizione di facile accessibilità, e prima di praticare il foro ci si deve accertare, prendendo tutte le misure necessarie, della collocazione; in altre parole, si deve essere certi della posizione del foro sia all'interno sia all'esterno, prima di mettere mano al trapano, che avremo munito di una punta a corona.

La presa d'acqua deve essere orientata con le alette verso prua (foto 10) per consentire il lavoro di aspirazione; il montaggio inverso, con le alette verso poppa, impedirebbe a causa della depressione conseguente alla navigazione, anche a velocità moderate, lo svuotamento del circuito.

Inserire la presa d'acqua nel foro con del mastice sigillante, e bloccare il tutto con gli appositi dadi; all'interno direttamente sulla presa si colloca la valvola di intercettazione, tra questa e il filtro (foto 11) si collega un tubo con diametro interno 25 mm, tubo dello stesso diametro dal filtro alla pompa, e da quest'ultima un tubo del diametro interno di 16 mm diretto al vano sottoseduta (foto 12) dove abbiamo stabilito la collocazione del condizionatore, da qui parte un tubo che viene collegato ad uno scarico passa scafo, sulla murata di tribordo appena al di sopra della linea di galleggiamento, per evitare il rumore e non affondare il proprio e gli altrui tender. Tutti i tubi devono essere bloccati utilizzando fascette inox.

Il disegno 6 spiega le caratteristiche di un impianto di raffreddamento ad acqua ideale. Per avere una buona circolazione nell'impianto evitare che i tubi formino dei sifoni, prevedere un percorso lineare, fissare tutti i tubi con appositi cavallotti.

Impianto elettrico

L'impianto elettrico necessita dei seguenti collegamenti:

• alla pompa
• al pannello di controllo
• alla rete (disegno 4 e schema elettrico disegno 7).

Il condizionatore della VECO modello Compact 12RC Climma (foto 14) viene fornito per facilitarne il trasporto fissato su un supporto di legno tramite quattro appositi ganci in acciaio inox da conservare in quanto serviranno per bloccare il gruppo nello scafo.

Per soddisfare le nostre esigenze la «chiocciola» fan coil deve essere rivolta verso il basso, ed essendo l'apparato polivalente, è stato sufficiente come si evince dalla foto, agire su alcune viti per predisporlo in brevissimo tempo alle nostre necessità (foto 15).

Togliere la plastica di protezione dal filtro, e prima di riposizionarlo (foto 16) è necessario collocare il bulbo del termostato, collegato al pannello di controllo, nell'apposito alloggiamento costituito da due alette forate di acciaio che si trovano in basso davanti al radiatore con fascette autobloccanti di plastica (foto 17).

Il gruppo viene collocato nel suo alloggiamento sotto il piano di seduta e fissato utilizzando i ganci in dotazione, e viti autofilettanti (foto 18), si collegano poi i tubi di circolazione dell'acqua facendo attenzione a non confondersi tra il carico e lo scarico; la foto 19 illustra l'operazione di fissaggio, con fascetta stringitubo inox, del tubo di scarico, che si trova nella parte superiore; per riconoscere i vari elementi abbiamo utilizzato un semplice ma quanto mai efficace sistema, che consiste, nell'applicare del nastro adesivo di carta, su cui si possono anche scrivere le indicazioni.

Colleghiamo il cavo del pannello di controllo alla centralina elettrica del condizionatore (foto 20); non esiste possibilità di sbagliare, l'operazione è rapida in quanto il cavo termina con una spina «polarizzata».

Si fissano negli appositi morsetti a vite i cavi di alimentazione della pompa e i fili elettrici (foto 21) che sono stati in precedenza collegati alla rete.

Eliminazione della condensa

Se si sceglie questa soluzione è importante controllare che nella zona interessata al deflusso ci siano gli ombrinali, e che siano liberi, inoltre un controllo periodico è consigliato. Suggeriamo di raccogliere l'acqua di condensa in un piccolo serbatoio (disegno 6) da cui pesca una piccola pompa di sentina automatica.

L'installazione si può ora considerare completata: non resta che aprire la presa di acqua mare, verificando che il circuito sia a tenuta; si può quindi collegare la presa di alimentazione alla banchina e accendere il nuovo interruttore «condizionamento» sul quadro 230V.

Per prima cosa accendiamo l'interruttore «Cool» sul pannello di comando del condizionatore, premurandoci quindi di regolare momentaneamente il termostato sul massimo caldo per evitare che si possa avviare subito il compressore. Deve avviarsi la pompa acqua mare ed anche il ventilatore, permettendoci di controllare che l'aria esca bene da tutte le griglie installate.

È finalmente il momento della verità: girate il termostato verso il freddo fino a far avviare il compressore che si presenterà con un sommesso brusio.

Godetevi ora il meritato refrigerio, e non arrovellatevi eccessivamente per non averlo installato prima.

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