Kako spojiti poljoprivredne pumpe s cijevima za navodnjavanje za vrtove povrća

Ocijena hidrauličke kompatibilnosti: gubitak protoka, pritiska i trenja

Trijada brzine protokapritiskagubljenja trenja u malom rasponu biljnih sustava

Svi dobri sistemi navodnjavanja trebaju imati pravu mješavinu tri glavne stvari: koliko vode teče kroz njih, pritisak koji gura vodu i što se događa kada voda nađe otpor u cijevima. Mali vrtovi manje od četvrt hektara mogu stvarno patiti ako netko ignorira te brojeve gubitka trenja pri planiranju njihove instalacije. Matematički se također prilično divlja - smanjiti veličinu cijevi na pola ili udvostručiti protok vode, i trenje skoči oko 4 puta prema tim starim školskim inženjerskim formulama kao što je Hazen Williams. Pumpe moraju raditi jako teško i protiv brda i dolina u krajoliku plus sva ta unutarnja trenje cijevi samo da bi voda tečila ispravno. PVC cijevi stvaraju oko 35% više otpora u usporedbi s polietilanom kada se koriste pri brzini od 10 galona u minuti, tako da je odabir pravih materijala važan za učinkovitost. Ova tri faktora su povezana na način koji ima smisla praktično govoreći. Promjenite jedan aspekt, recimo instalirate manje cijevi, i odjednom sve ostalo u sustavu počinje djelovati drugačije, što znači da biljke mogu dobiti previše ili premalo vode ovisno o tome gdje su smještene.

Zašto neuobičajeni sustavi pumpe i cijevi uzrokuju kvar ili nedovoljno navodnjavanje

Komponente koje se ne podudaraju dovode do problema na oba kraja spektra. Nedovoljno pritiska znači da biljke postaju žedne, ali previše pritiska može razdvojiti te osjetljive linije kapljanja. Kada je gubitak trenja prevelik u usporedbi s onim što pumpa može nositi, pritisak na emiterima pada ispod 15 psi, što je prema smjernicama Udruženja za navodnjavanje zapravo minimalni minimum potreban za pravilno navodnjavanje kapljicom. Polja sa salatom gube oko 20 posto svoje potencijalne žetve za samo tri dana ako ne dobiju dovoljno vode. S druge strane, kada su pumpe prevelike za posao i guraju više od 40 psi kroz uske cijevi, pribor se otkače i vrijedna voda izlazi kroz pukotine, trošeći oko 30 posto svega zajedno. Poljoprivrednici to primjećuju posebno kod paradajza, gdje se zbog neprostojnih obrazaca zalivanja oko četvrtine slučajeva pojavi trulost na kraju cvijeća. Pravilno postavljanje sustava održava pritisak između 20 i 30 psi, što je mjesto gdje većina uzgajivača pronalazi dobre rezultate za ravnomjernu raspodjelu vlage bez stresa u cijeloj instalaciji.

Sastavljanje poljoprivredne pumpe prema zahtjevima za određene usjeve

U skladu s člankom 3. stavkom 1.

Dobivanje prave veličine pumpe počinje sa utvrđivanjem dvije glavne stvari: koliko vode teče kroz sustav (mjereno u galonima u minuti, GPM) i ono što se zove ukupna dinamička glava (TDH). Različite usjeve trebaju različite količine vode. Biljke rajčice obično trebaju oko pola do jednog galona u minuti kada su u snažnom plodovanju, dok lišće biljke poput špinata obično mogu preživjeti na oko trećinu do polovine te količine. TDH u osnovi spaja tri komponente: koliko visoko voda mora ići, otpor zidova cijevi i pritisak koji su emiteri za kapljanje potrebni za pravilno funkcioniranje. Uzmite tipičnu postavku s recimo 20 metara promjene nadmorske visine, 150 metara vrijedne PVC cijevi koji kruže oko, plus standardne 15 psi kapljice glave koje svi koristimo ovih dana. To bi vjerojatno bilo negdje blizu 85 stopa TDH ukupno. Farmeri izvješćuju da pogrešno izračunavanje TDH-a dovodi do problema u gotovo 4 od 10 malenih uređaja za navodnjavanje vrtova, prema nekim nedavnim studijama Udruženja za navodnjavanje. Evo osnovne matematike koju trebate zapamtiti: samo dodate statički podizanje, gubitke trenja na putu, i bilo koji pritisak koji dolazi od krajnjih uređaja.

Studija slučaja: Paradajz i slatu Kontrast pritiska, protoka i potreba za radom

Kad je riječ o potrebama za vodom, rajčice i salata ne mogu biti drugačiji. Biljke rajčice trebaju duboko zalivanje koje traje oko 15 do 20 minuta svaki dan pri pritisku između 10 i 15 psi kako bi pravilno dosegle te korijene duboke 24 inča. Za tipičnu 20 redova vrtnu parcelu, to zahtijeva poljoprivredne pumpe koje mogu održavati stalnu proizvodnju od 12 do 15 galona u minuti. Lettuce priča potpuno drugu priču. Ove listovite biljke zapravo vole česte ali plitke zalivanje, oko 5 minuta tri puta dnevno na mnogo nižim pritiscima u rasponu od 5 do 8 psi jer njihovi korijeni idu samo oko 6 inča. Dok leševi od salate trebaju samo oko 8 do 10 GPM, oni zahtijevaju trčanje za otprilike 30% duže ukupno vrijeme. Problem nastaje kad vrtlari pokušavaju koristiti isti sustav za obje usjeve. Sustavi dizajnirani za rajčice vjerojatno će potopiti korijene salate s prevelikim pritiskom, dok uređaji optimizirani za salatu jednostavno neće osigurati dovoljno protoka vode za zdrav rast rajčice. Odgovarajući na potrebe određenih kultura, postavljanje prave pumpe čini veliku razliku, posebno u mješovitim vrtovima gdje se više vrsta biljaka dijeli na istom prostoru.

Izbor cijevi za navodnjavanje koje poboljšavaju učinkovitost poljoprivrednih pumpi

Kako promjer cijevi, materijal i dužina utječu na gubitak trenja i učinkovitost sustava

Način na koji su cijevi dizajnirane ima veliki utjecaj na to koliko dobro voda prolazi kroz navodnjavački sustav vrtova povrća. Kada je riječ o veličini cijevi, postoji važan kompromis. Male cijevi debljine pola inča stvaraju veći otpor od onih debljine jedan inča. Prema industrijskim standardima, to može zapravo smanjiti učinkovitost protoka vode za oko 40% kada sve ostalo ostane isto. Važan je i materijal koji odaberemo za cijevi. Glatke PVC cijevi stvaraju mnogo manje otpora od onih okruglih polietilena. Vrtnarima je poznato da se prelazak na PVC može smanjiti opterećenje pumpa za otprilike 15 do 20 posto. I ne zaboravimo ni na dužinu. Kao što svatko tko se bavio dugim vrtnim crijevima zna, svaki dodatnih pedeset metara cijevi počinje oslabiti pritisak iz sustava. To znači da pumpe moraju raditi više samo da bi vodom nastavili teći željenom brzinom kroz cijelu zgradu.

Uzmimo ovaj scenarij: kada se centrifužna pumpa kreće oko 10 galona u minuti kroz 100 stopa 3/4 inčne PVC cijevi, obično gubi oko sedam funti po kvadratnom inču zbog trenja na putu. Ako se poljoprivrednici umjesto toga prebace na 1 inčnu HDPE cijev, ti gubici padaju na samo 3 psi. To značajno utiče na uštedu energije i pomaže produžiti životni vijek navodnjavajuće opreme. Kad se dizajniraju sustavi, veće cijevi su važni. Meki materijali također bolje rade, a što je moguće jednostavnije postavljanje, čuva pumpe od napornog rada. Pravilno dobivanje tih detalja nije samo dobra inženjerska praksa, nego je neophodno za osiguravanje da usjevi poput paradajza i paprika dobiju dosljednu distribuciju vode kroz njihove kapljice bez stresa na sustav.

Izbor prave vrste poljoprivredne pumpe za vrtnu škala i izvor vode

Podmorne, centrifugalne i mlazne pumpe Pogodno i učinkovito za vrtove od manje od 1/4 hektara

Odabir prave pumpe za male povrćne površine ispod četvrt hektara zapravo ovisi o dvije glavne stvari: koliko je dubok izvor vode i koliko energije želimo potrošiti. Ponorne pumpe odlično rade u dubokim bunarima koji idu dublje od 25 stopa. Sjedi pravo u vodi, tako da radi tiho i troši manje struje u usporedbi s drugim opcijama. Ako netko ima ribnjak u blizini ili skuplja kišnu vodu u bačvama, centrifugalne pumpe imaju smisla. Ovi loši momci mogu brzo gurnuti puno vode za plitke postavke, ali pazite ako pokušavate usisati vodu sa više od 15 metara jer performanse padaju prilično brzo tamo prema nekim industrijskim smjernicama. Jet pumpe su korisne za mjesta gdje voda nije previše duboka niti super plitka, recimo između 25 i 100 stopa ispod zemlje. Oni izvlače vodu usisom, ali obično troše više struje od drugih. Vrtnarima koji postave sisteme za cijevnu navodnjavanje treba tražiti pumpe koje održavaju pritisak ispod 30 psi kako bi izbjegli da izduve male emiterke. Farmeri u sunčanim područjima mogu uštedjeti oko 60% na računu s solarnim modelima, dok ljudi koji žive negdje oblačno vjerojatno trebaju redovne električne pumpe samo da bi ostali pouzdani tijekom sivih vremenskih dana.