IL DISPOSITIVO D'ONDA

 
Ritengo che in un acquario marino mediterraneo la creazione di correnti  d'acqua sia fondamentale. A differenza di quanto avviene negli acquari di barriera modernamente realizzati (sistema berlinese) in cui vengono create delle correnti ad impulso grazie a dispositivi elettronici a cui sono collegate piu' pompe, in un acquario come il mediterraneo probabilmente e' piu' utile ricreare un dispositivo che da questo punto di vista riproduca quanto avviene in natura. Ossia la riproduzione di un'onda con tutti i benefici effetti che questo puo' comportare. Chi mi ha seguito sul forum di A.I.A.M. sa che in passato le prove effettuate erano fallite. Almeno quelle effettuate in vasca cercando  riprodurre in "test"  la futura installazione.  

A differenza della volta precedente, in cui le prove erano state fatte in casa, stavolta sono state fatte in giardino, con maggior attenzione e calma, cercando di prendere nota di tutte le modifiche e riproducendo esattamente dimensioni, lunghezza e diametro dei tubi, distanze, pendenze , curve ed innesti cosi' come saranno una volta che il sistema verra' installato.

Vi ricordo che questa e' solo una fase del progetto principale, che e' costituito da 3 sezioni:  il dispositivo d'onda, il raffreddamento dell'acqua ed, il filtraggio. L'obiettivo e' quello di riuscire ad avere con molto fai-da-te e minima spesa un rientro in vasca da questo dispositivo di acqua filtrata e raffreddata ed in maniera tale da riprodurre un'onda.

Sono ben consapevole dei limiti del progetto stesso in termini di efficienza del sistema (ad esempio del fatto che il filtraggio , proprio perche' in un ambiente freddo, non potra' essere a livelli ottimali, come suggerito da Giovanni Camera Roda ), ma sono anche abbastanza convinto della sua utilita' per una vasca come la mia.

Credo inoltre che l'unico modo per verificare se una cosa funziona sia provarla, e determinato a vedere fino a che livello di sopportazione si spinge la pazienza di mia moglie :-} , ho deciso nonostante i primi fallimenti di andare avanti e verificare ogni singolo passaggio prima della eventuale realizzazione definitiva.

 

La prima fase, ossia il test del dispositivo d'onda, e' andato a buon fine.

Le prove precedenti erano fallite a causa della precaria installazione del tutto in cima ad una scala vicino alla vasca, in casa, con allagamenti vari.  ( Volevo verificare l'effettivo funzionamento prima dell'installazione definitiva che prevede anche dei lavori di muratura.). Finalmente sono riuscito a capire quali erano gli errori fatti in precedenza e quali fossero gli elementi variabili in gioco.

A differenza di quanto credessi, non era l'eccessiva lunghezza(3mt) e/o la pendenza (40°circa) del tubo di rientro in vasca, (potete vedere il disegno qui

bensi' il "pescaggio" del tubo dell'aria  a mettere in gioco il tutto (si vede bene nel disegno del progetto, vedi link vicino al titolo).

Il tubo dell'aria ha una funzione di "valvola". Ossia consente al sifone di disinnescarsi quando il serbatoio si svuota. Diversamente, una volta innescato il sifone, poiche' la pompa immette continuamente acqua nel serbatoio, il sifone resterebbe sempre innescato, e se cio' avvenisse non si avrebbe l'effetto onda (o "sciacquone" come ha scritto qualcuno di voi) ma un effetto "rubinetto" ossia un filo di acqua continuo, vanificando il risultato che vogliamo ottenere.Questo era il problema principale delle prove precedenti. Diametro e lunghezza del tubo sono in stretta relazione con i modi di innesco del sifone. Ho voluto utilizzare per il tubo dell'aria un tubo in plastica da 1 cm di diametro (nel progetto era previsto da 0,5) avrei potuto utilizzare un tubo dell'aria per irrigazione o per aerazione, ma avrei rischiato che alla lunga il sale, a causa dell'evaporazione, avrebbe potuto intasarlo. Per ottenere quindi l'effetto valvola bisogna che il tratto terminale del tubo dell'aria "peschi" nel dispositivo e rimanga pero' un po' piu' in alto del punto piu' basso del sifone (per essere chiari: se il sifone termina a 2 cm dal fondo, il tubo dell'aria dovra' arrivare a 3 /4 cm dal fondo). Quando il serbatoio si svuota, il livello dell'acqua scende a una quota piu' bassa del tubo dell'aria.

Il tubo dell'aria e' innestato sul tubo di uscita (quello lungo 3 mt) a pochi cm dal suo inizio e comunque a una quota piu' bassa del livello inferiore del serbatoio, percio' il fatto che entri aria nel tubo di uscita, permette al sifone di disinnescarsi. Piu' il tubo pesca verso il basso, prima iniziera' a crearsi pressione nel tubo, e prima si inneschera' il sifone. Quindi l'altezza di questo tubo all'interno del serbatoio determina a che altezza (livello dell'acqua) il sifone si innesca e svuota il serbatoio nella vasca. Se il tubo e' troppo corto (ossia l'acqua lo raggiunge - e chiude la "valvola" troppo tardi, la pressione che si raggiunge nel tubo non sara' sufficiente a far innescare il sifone, il serbatoio si riempira' fino all'orlo e iniziera' a tracimare. Sarebbe utile prevedere un altro tubo di rientro in vasca per il "troppo pieno " del serbatoio. Eventualmente pero' questo dovra' essere parallelo al tubo di rientro. Voglio dire che non e' possibile innestare il tubo di troppo pieno sul tubo principale perche' cosi' facendo creeremmo uno sbocco per l'aria dal tubo principale verso l'esterno, vanificando quell'effetto di pressione necessario per l'innesco. Per quanto mi riguarda, poiche ' la bocca di lupo e' provvista di uno scarico per l'acqua piovana, non ho previsto il rientro per il troppo pieno. Se il sistema e' realizzato correttamente inoltre, il troppo pieno e' comunque superfluo.

Tutto chiaro? Lo spero. Proseguiamo.

La pompa continua a immettere aria nel serbatoio.L'acqua arriva al livello del tubo dell'aria, di fatto chiudendolo (effetto valvola). L'acqua continua a salire nel serbatoio fino a superare il sifone. A questo punto la pressione dell'acqua nel serbatoio "spinge" per cercarsi una via creando pressione verso il basso attraverso il tubo di uscita. Ma questo tubo e' chiuso dall'acqua stessa, da un lato infatti e' nell'acquario ( vedi punto successivo) dall'altro pesca nel serbatoio tramite il sifone. Quindi la pressione che si crea all'interno provoca l'innesco del sifone, e il serbatoio comincia a svuotarsi. Un'ultima considerazione sul meccanismo di chiusura del tubo dell'aria. Avrei potuto utilizzare un galleggiante, o un altro tipo di valvola, ma questo avrebbe richiesto comunque qualche manutenzione, prima o poi. Io voglio un sistema che sia il piu' possibile esente da manutenzione, e mi pare che questo sistema funzioni.

 

L'altra variabile e' il punto di rientro in vasca. Il tratto finale del tubo deve essere sommerso nell'acqua dell'acquario, per consentire alla pressione che si crea nel tubo stesso a causa del riempimento del serbatoio, di innescare il sifone che riportera' l'acqua alla vasca. Detto rientro in vasca deve essere il piu' possibile libero, senza gomiti o curve, cosi' da rendere agevole l'uscita dell'acqua. La velocita' di rientro dell'acqua in vasca e' strettamente dipendente anche dalla forma che diamo al tubo sul terminale di rientro,  io credo che utilizzero' una curva a 120°, o al limite una doppia curva a 120° che mi consentira' di mandare l'acqua in qualunque direzione evitando strozzature e curve ad U.

 

Considerazioni sui tempi di riempimento e di scarico. Per il riempimento , nessun problema. Dovro' trovare una pompa con una prevalenza alta che mi consenta di arrivare dalla vasca al serbatoio  (probabilmente un'altra Sicce Idra con prevalenza di 220 cm). Eventualmente un rubinetto mi consentira' di regolare il flusso (in teoria un riempimento lento,  aumentando  i tempi di permanenza dell'acqua nel serbatoio,  mi aiutera' nell'operazione di raffreddamento - che vedremo nella prossima puntata).

Lo scarico . Dalle prove effettuate ieri un serbatoio di 20 litri lordi si vuota in 1 minuto circa. Il che significa una portata oraria di circa 1200 litri. In realta' il flusso sara' diverso, perche' il serbatoio lo vorrei fare piu' capiente di quello di test , probabilmente una quarantina di litri lordi totali. Questo potrebbe portare ad avere un'onda di 1200 litri l'ora  suddivisa in cicli di  3 minuti per il carico e 2 per lo scarico. ( Come dicevo , il carico si puo' rallentare ulteriormente).

Nel prossimo articolo vi relazionero' sulle prove per la messa a punto definitiva e sull' analisi della parte relativa al raffreddamento dell'acqua nel serbatoio. (Vi ricordo che avrei previsto di modificare un vecchio, piccolo frigobar, in maniera da poter inserire la serpentina nel serbatoio grazie ad una "guaina" di vetro sottile).

Voglio ringraziare per i preziosi consigli Giovanni Camera Roda che gia' precedentemente mi aveva dato dei preziosi consigli sull' argomento trattato in questo articolo, Valerio Zupo per l'ispirazione (ripresa da un suo vecchio articolo su Acquarium del 1984 mi pare...) e comunque tutti gli amici che sono intervenuti sul forum su questo argomento,  soprattutto per la pazienza e l'attenzione che hanno dimostrato.

Superfluo dire che aspetto i vostri commenti e consigli.

 

Roberto Cucinotta

©  www.aiam.info 01/10/2007 Contatore visite