Atomizzazione, irrorazione, irrigazione: sono tante le applicazioni in agricoltura che prevedono l’uso delle pompe, e altrettanti sono i tipi di pompa esistenti e impiegati.
In questo articolo, quindi, vedremo quali sono i principali tipi di pompe utilizzate in ambito agricolo e ne sveleremo vantaggi e relative applicazioni ideali per ognuna di esse.
Le pompe utilizzate nel settore dell’agricoltura sono raggruppabili in tre tipologie principali:
Diversi tipi di pompe con diverse caratteristiche, sia strutturali che funzionali, ognuna delle quali più adatta a una o più lavorazioni specifiche nei campi o a differenti colture. Ad accomunarle tutte, però, c’è la principale funzione per cui vengono impiegate: il pompaggio di liquidi.
Abbiamo già largamente parlato su questo blog delle pompe a membrana, in quanto uno dei prodotti di punta della gamma agricola Comet.
In questo articolo, invece, “andremo oltre”, analizzando anche le “concorrenti” delle pompe a membrana – le pompe a centrifuga e quelle a pistoni – per capire come sono composte e come funzionano, paragonandole tra loro per comprendere quali sono le particolari applicazioni del lavoro agricolo più adatte a ogni tipo di pompa.
Le pompe a membrana fanno parte della categoria delle pompe volumetriche a dislocamento positivo: sfruttano, cioè, l’alternanza tra espansione e contrazione di una camera per generare disequilibri di pressione tra la camera e gli spazi ad essa contigui. Queste variazioni del volume della camera vengono generate dalle oscillazioni alternate di una membrana elastica.
Tale disequilibrio di pressione dà luogo al pompaggio del liquido, principalmente quelli utilizzati per l’atomizzazione e l’irrorazione di prodotti utili ai trattamenti antiparassitari e al diserbo nelle coltivazioni.
In quanto tanti e vari, ci limiteremo ad annoverare solo i 3 principali vantaggi ottenibili utilizzando una pompa a membrana nel lavoro agricolo.
Innanzitutto, l’eccellente capacità di adescamento ed auto-adescamento derivante dalla capacità di creare una buona depressione sulla linea di aspirazione. In questo modo, le pompe a membrana possono sollevare efficacemente fluidi da livelli inferiori a quello in cui si trovano, ad esempio da canali, bacini o cisterne.
In secondo luogo, la buona capacità di funzionamento a secco senza subire (come capita, ad esempio, alle pompe a centrifuga) danni da surriscaldamento o grippaggi. Ciò avviene grazie a un meccanismo di azionamento lubrificato e alla capacità propria di creare una buona depressione sulla linea di aspirazione.
Infine, l’elemento che maggiormente contraddistingue queste pompe. Le membrane - fabbricate in materiali speciali, compatibili e resistenti ai prodotti chimici più aggressivi - servono anche a separare la parte meccanica a bagno d’olio della pompa dal liquido pompato, rendendole le uniche a poter pompare liquidi non perfettamente filtrati o miscelati con acidi e solventi.
Come quelle a membrana, anche le pompe a pistoni appartengono al gruppo delle pompe volumetriche a spostamento positivo e sono contraddistinte dal movimento alternato dei pistoni stessi.
Tale pompa, nello specifico, è costituita da un cilindro con due camere, una di ingresso e una di uscita: all’interno del cilindro corre un pistone che, con il suo movimento ripetuto, spinge il fluido in una camera del cilindro mentre contemporaneamente spinge il liquido fuori dall’altra, creando in entrambe le camere la pressione necessaria al pompaggio.
Sono innumerevoli i settori di impiego delle pompe a pistoni, dall’edilizia, al campo alimentare e farmaceutico, al cleaning domestico e professionale; in agricoltura, però, sono particolarmente indicante nella cosiddetta fertirrigazione.
Attrezzature molto precise, risultano indispensabili per iniettare fertilizzanti e prodotti chimici in modo controllato ed efficace. Le pompe dosatrici a pistone, ad esempio, vengono usate per iniettare e misurare quantità precise di fertilizzanti liquidi nel sistema di irrigazione.
Anche la composizione strutturale conferisce alle pompe a pistoni diversi vantaggi. Camera sigillata e materiali speciali per le guarnizioni di tenuta acqua, ad esempio, conferiscono affidabilità e lunga durata anche in condizioni di lavoro stressanti. I pistoni a portata doppia, invece, consentono di pompare due prodotti a portate diverse utilizzando una sola pompa
Paragonando la pompa a membrana con quella a pistoni, in ordine generale, si può dire che la prima è maggiormente indicata per trattare liquidi abrasivi o poco viscosi, mentre la pompa a pistone è più efficiente nel trattamento di liquidi viscosi in impianti ad alta pressione.
L’ultima tipologia da analizzare è la pompa a centrifuga, una pompa dinamica che utilizza la forza di una girante per trasformare l'energia meccanica in energia idraulica. Questa conversione è prodotta dall’impatto che subisce il fluido attraversando la girante, accelerato dalla forza centrifuga, scorrendo poi radialmente verso l’esterno e fuoriuscendo da un diffusore. In sostanza, la velocità a cui viene sottoposto il fluido produce energia cinetica che viene convertita in energia di pressione.
Come le pompe a pistoni, le pompe a centrifuga sono utilizzate in agricoltura particolarmente per l’irrigazione, ma rappresentano genericamente la scelta ottimale quando il fluido da trattare ha caratteristiche di viscosità simili all’acqua o se non contiene solidi o aria.
A seconda del tipo di girante, si distinguono vari tipi di pompa a centrifuga che vanno dalla pompa a girante aperta, adatta per liquidi con una maggiore concentrazione di impurità, alla pompa a girante chiusa, adatta per liquidi puliti o con una leggera presenza di solidi in sospensione, per arrivare alla pompa a girante semi-aperta, eccetera.
Tutte usate solitamente in immersione in acqua, le pompe centrifughe possono essere ulteriormente così classificate:
Uno dei principali vantaggi delle pompe centrifughe è quello di essere meno soggette a perdite. Inoltre, possono gestire liquidi pericolosi e presentano una minor perdita d’attrito rispetto alle altre pompe. Di contro, la portata delle pompe centrifughe varia in base alla pressione: se le pompe centrifughe devono essere costantemente adescate nel liquido, le pompe a membrana possono funzionare a secco grazie alla capacità di aspirare l’aria contenuta nella tuberia di aspirazione durante la fase di messa in moto ed eliminarla attraverso la linea di mandata (auto-adescamento).
Resta il fatto che le pompe centrifughe sono tra le più usate a ragion del prezzo moderato e del buon rapporto tra qualità e prezzo per le applicazioni a flusso elevato.