SI  HR
    +386 7 477 85 08

    Kapljično namakanje

    Objavljeno: 04.06.2019

    Kapljično namakanje
    Kapljično namakanje - namakalni sistem je odlična investicija in je lahko bistven dejavnik, ki združuje vaš pridelek, zemljo, hranila in vodo za optimalne rezultate. Ta priročnik vam bo pomagal izkoristiti prednosti kapljičnega sistema. Pravilno uporabljen in vzdrževan kapljični sistem vam bo hitro povrnil nabavne stroške sistema in bo deloval mnogo let.

    Kapljično namakanje - dolgoročne prednosti

    Inteligentno kapljično namakanje je natančen, učinkovit in praktičen način za dovajanje vode do posevkov, ki omogoča pridelovalcem povečati donosnost in zmanjšati porabo virov.  S kapljičnim sistemom je že mnogo pridelovalcem uspelo povečati količino in kvaliteto pridelka in tako posledično povečati prihodke. Hkrati so znižali stroške vode, gnojil, energije, dela, zatiranja plevela, uporabe kemikalij, uporabe opreme in zavarovanja. Oba dejavnika sta hitro izničila stroške naložbe za opremo in tako omogočilo pridelovalcem večjo donosnost. Pogosto se izboljšuje tudi dostopnost na terenu, prav tako pa tudi sposobnost kmetovanja na poljih zahtevnejše oblike. V večini primerov se okoljski problemi, ki so povezani s porabo vode za namakanje, globokim pronicanjem, izhlapevanjem ali odnašanjem z vetrom, bistveno zmanjšajo ali odpravijo. Ne glede na motivacijo, kapljično namakanje ponuja številne koristi.

    Kapljični sistem je drugačen

    Kapljični sistem se razlikuje od razpršilcev in gravitacijskega namakanja, zato ga je treba upravljati drugače, da lahko povečamo njegove koristi in se izognemo morebitnim težavam. Na primer, kapljično namakanje se običajno uporablja za vzdrževanje vlage, medtem ko se lahko namakanje z razpršilci in gravitacijsko namakanje uporablja za nadomestitev izčrpane vlage. Tabela prikazana spodaj, povzema glavne razlike.

    Upoštevajte, da sta v tabelah, grafih, enačbah in primerih prikazani angleški in metrični enoti. Kjer je bilo mogoče, so enačbe in primeri v metričnih enotah osenčeni, z namenom olajšanja razlikovanja.

    Primerjava med kapljičnim sistemom, razpršilci in gravitacijskim namakanjem

    Trajanje namakanjamesečnoslabo
    Sistem Kapljični sistem Razpršilci Gravitacijski sistem
    Pretok emisijskih naprav GPH (l/h) GPM (l/min) N/A
    Delovni tlak 0,3-4 Bar 2-6 Bar nizko
    s, min, h min min H, dan
    Frekvenca namakanja dnevno tedensko tedensko
    Potreben nivo filtracije 120-200 mesh 20-80 mesh nič
    Območje namakanja 0,15M-1,2M 1,5M-30M oddaja
           
    Enotnost sistema odlično zmerno slabo
    Sposobnost izogibanja močenju nenamenskih področij odlično slabo slabo
    Sposobnost preprečevanja kalitve in namakanja plevela odlično slabo slabo
    Sposobnost izogibanju odtoka, globokega pronicanja in odnašanja vetra odlično zmerno slabo
    Sposobnost izogibanja omočitve listja in povečane vlažnosti povezane z boleznimi odlično slabo slabo
    Sposobnost avtomatizacije dostave vode in hranil odlično slabo slabo
    Sposobnost dovajanja hranil preko fertigacije odlično slabo slabo
    Sposobnost reduciranja namakanja in stroškov dela za zatiranje plevela odlično odlično-zmerno slabo
    Sposobnost zmanjševanja stroškov energije zmerno slabo zmerno
    Sposobnost dostopa do polja med namakanjem odlično slabo slabo
    Sposobnost izogibanja stroškom zavarovanja odlično slabo slabo

    Načrtovanje kapljičnega sistema

    Oblikovanje sistema za kapljično namakanje je lahko zapleteno. Serija člankov zajema vse vidike načrtovanja, vključno z odnosi med rastlinami, tlemi, vodnimi razmerami, obravnavo
    vode, hidravlično teorijo in vodnimi črpalkami ter vključuje informacije glede instalacije, delovanja in vzdrževanja sistema.

    Spodaj je povzetek pomembnih tem, ki bi jih bilo treba upoštevati pri postopku oblikovanja in izbire. Priporočljivo je, da jih pregledate s projektantom pred in po načrtovanju sistema, ob namestitvi in nakupu, da zagotovite, da sistem deluje pravilno in izpolnjuje vaša pričakovanja.

    Kontrolni seznam za načrtovanje kapljičnega sistema za namakanje
    • Življenjska doba sistema: pričakovana življenjska doba sistema bo vplivala na vrsto in kakovost komponente sistema. Sistemi lahko trajajo več kot 10 ali celo več kot 20 let, če so visoke kvalitete in dobro vzdrževani
    • Enotnost sistema: pričakovana enakomernost namakanja bo vplivala tudi na vrsto in kakovost sestavnih delov sistema. Sistemi kapljanja redno delujejo pri več kot 90-odstotni enotnosti, če so komponente kvalitetne in dobro vzdrževane
    • Analiza vode: ugotovite, kaj je v vodi, preden je sistem zasnovan in zgrajen. Kakovost vode bo narekovala filtriranje, izbiro kapljačev ter se lahko spremeni sezonsko ali s močnim črpanjem
    • Analiza prsti: analizirajte tip tal, tako da lahko izberete kapljače s pravilnim pretokom, razmikom in stopnjo uporabe. Tako bo možno rešiti vse probleme fizikalnega in kemičnega stanja tal v fazi načrtovanja
    • Informacije o posevku: oblikovalec mora poznati stroške in količino vode in gnojila, ki bo potrebno za gojenje pridelka, pa tudi prakse kulture in dimenzije sajenja
    • Test črpalke: če je črpalka že prisotna, dobite krivuljo delovanja črpalke, da se prepričate, da deluje učinkovito pri želenem pretoku in tlaku
    • Informacija o lokaciji: oblikovalec mora imeti dostop do topografskih in vremenskih informacij ter informacij o vodi, gorivu in drugi infrastrukturi
    • Delovna sila: stroški in razpoložljivost delovne sile so pomemben element izbire opreme in odločitve glede avtomatizacije
    • Širitev sistema: majhne prilagoditve trenutne zasnove bodo olajšale morebitne prihodnje razširitve sistema
    • Vzdrževanje: oblikovalec mora poskrbeti za varno in učinkovito injiciranje vseh kemikalij, ki se bodo uporabljale, vključno z gnojili, kislinami in klorom. Poleg tega mora oblikovalec zagotoviti, da je sistem pravilno izpran
    • Avtomatizacija: če je avtomatizacija sistema zaželena na začetku ali celo kasneje, mora ta podatek biti znan že v času oblikovanja
    • Monitoring: vedno mora biti določena osnovna oprema za nadzor pretoka in tlaka. Če bo uporabljena dodatna oprema za nadzor tal, vremena in posevka, mora biti vzpostavljena povezava z opremo za namakanje

    Pomembni nasveti za sistemske komponente

    Sistemi za kapljično namakanje so edinstveni, saj je velik del sistema zakopan. Kot je prikazano na sliki za tipično postavitev kapljičnega sistema, so vodni viri, črpalke, filtri, oprema za injiciranje kemikalij in nadzor jasno vidni, medtem ko je viden le majhen del dela  sistema na polju. To velja za podpovršinsko kapljično namakanje, kratkoročno in dolgoročno namakanje zelenjave, namakanje vinogradov in sadovnjakov. Spodaj so opisane glavne komponente namakalnih sistemov. Vaš sistem ima verjetno mnogo od teh komponent.

    Vodni viri

    Kakovost vode vpliva na številne vidike namakanja, vključno s filtriranjem, združljivostjo z gnojili in rastjo rastlin.

    Čeprav se čista, pitna voda, ki jo dobavlja vodno območje, občasno uporablja za namakanje posevkov, je bolj verjetno, da se namakalna voda dovaja iz površinske reke, potoka, jezera ali kanala ali iz podtalnice z vrtanjem vodnjaka.

    Za odstranjevanje peska, alg in drugih onesnaževalcev iz vode, ki bi lahko zamašili sistem za kapljično namakanje, je treba uporabiti filtracijski sistem. Če so prisotni določeni minerali ali če pH ni pravilen, bo morda potrebna tudi kemična obdelava vode. Tudi če pred namestitvijo sistema niste pridobili analize kakovosti vode, nikoli ni prepozno. Pridobitev analize kakovosti vode bo zagotovila takojšnjo pomoč pri pomembnih odločitvah o upravljanju kapljičnega namakanja.

    Črpalka

    Poskrbite, da bo črpalka ustrezna in učinkovita za pretok in tlak. Če voda ne bo pod tlakom pri viru vode, bo potrebna črpalka, ki bo potisnila vodo skozi cevi in kapljače. Vertikalne  turbinske črpalke se običajno uporabljajo na vrtinah, centrifugalne črpalke pa se uporabljajo za zaloge površinske vode. Pridobite krivuljo učinkovitosti za vašo črpalko in izvedite spremembe, če je to potrebno. Prihranki energije bodo zlahka povrnili stroške za kakršne koli nadgradnje, ki jih boste morda morali opraviti. Nadgradnje bodo izboljšale delovanje sistema in pridelavo pridelkov.

    Preprečevanje povratnega toka


    Z napravami za preprečitev povratnega toka iz namakalnega sistema preprečite onesnaževanje vodnega vira s kemikalijami.   

    Številni različni tipi sistemov za preprečevanje povratnega toka lahko vključujejo senzorje pretoka in povezovalne električne povezave, ki zaustavijo tako namakanje kot tudi črpalko za kemijsko obdelavo, če pride do okvare v sistemu. To preprečuje vstop kemikalij v vodni vir in vstop v namakalni sistem, ko ta ne deluje pravilno.

    Filtracijski sistem

    Dobra filtracija je bistvena za pravilno delovanje sistema in dolgoročno delovanje. Filtri se običajno uporabljajo za odstranjevanje peska, mulja, mineralov in organskih snovi, tako da voda za namakanje ne zamaši kapljačev.
    Specifikacije naprave za kakovost vode in vrste kapljačev  bodo določali filtracijski tip, nivo in količino. Večina kapljičnih sistemov potrebuje od 120 do 200 mrežno filtracijo. Filtri za namakanje ne bodo odstranili soli, raztopljenih trdnih snovi ali drugih strupenih elementov, prav tako ne bodo prilagodili pH vode. Tudi če se uporablja pitna voda, je še vedno potreben osnovni filter za odstranjevanje peska in mineralov. Za dobro filtriranje je treba filtre ob umazanju zopet izpirati.

    Kemijski sistem

    Če uporabljate kemizacijski sistem, se prepričajte, da vbrizgana kemikalija ne bo zamašila ali kako drugače poškodovala namakalnega sistema. Pred kemizacijo je treba izvesti preprost "test s kozarcem" in / ali pregledati tabelo združljivosti. Kemični injektorji dovajajo hrano rastlinam in tudi kemikalije za vzdrževanje sistema, kot so kisline, klor ali druga čistila. Nekateri sistemi uporabljajo ločeno črpalko, drugi uporabljajo napravo tipa "venturi", ki uporablja diferenčni tlak v vezju za ustvarjanje sesalnega tlaka v ceveh povezanih s cisternami za kemikalije.

    Merilniki pretoka in merilniki tlaka

    Prepričajte se, da ima vaš sistem merilnik pretoka in merilnike tlaka, ki delujejo! Čeprav so ti merilniki preprosti in razmeroma poceni, so pogosto spregledani ali pa niso vzdrževani. Te nadzorne naprave so bistvene za pravilno delovanje sistema. Stopnja pretoka sistema pomaga odkriti uhajanje tekočine iz sistema ali zamašitev sistema in mora biti znana, da lahko določi stopnjo uporabe za namene načrtovanja namakanja. Tlak v sistemu pomaga tudi pri zaznavanju puščanja sistema ali zamašitve sistema in je bistvenega pomena za upravljanje filtrov, kemičnih injektorjev in programske opreme sistema za namakanje.

    Regulacijski ventili

    Regulacijski ventili morajo biti pravilno nastavljeni, da se doseže ustrezen pretok in tlak v sistemu. Včasih se uporabljajo enostavni loputni ali " metuljni" ventili, vendar sistem pogosto uporablja prefinjene ventile za regulacijo pretoka in tlaka. Večji ventili nadzorujejo pretok od črpalke do filtrov in nato do polja, včasih pa ventil zmanjša pretok v polju za izboljšanje izpiranja filtra. Območni ventili nadzorujejo, kateri bloki sprejemajo vodo, ventili za izpiranje na koncih vseh cevovodov sistema pa omogočajo, da se sistem očisti od nečistoč. Čeprav se ventili običajno upravljajo ročno, so mnogi avtomatizirani.

    Ventili za zrak / vakuum (AVR)

    Ventili AVR preprečujejo negativen sesalni tlak, ki lahko povzroči resne težave z zamašitvijo sistema - še posebej, če so cevi zakopane ali v stalnem stiku z tlemi.
    AVR ventili so običajno nameščeni na visokih pozicijah in na koncu cevovodov za namakanje, vključno z oskrbovalnimi cevmi, primarnimi cevmi, sekundarnimi cevmi in kontrolnimi cevmi z namenom izpusta zraka pri polnjenju cevovodov, in da omogoči vstop  zraka pri odvajanju vode, ter da se odstranijo zračni žepi pri visokih točkah sistema, ki so posledica zadržanega ali raztopljenega zraka, in da se prepreči negativni sesalni tlak v ceveh po zaustavitvi sistema.
    V večini primerov se zamašitev s sesalnim vakuumom lahko prepreči z ustrezno namestitvijo vakuumskih razbremenilnih ventilov na stranske dovodne, visoko ležeče in izhodne glavne cevi ali z vgradnjo ventilov za izpiranje na koncu vsakega stranskega dela cevovodov za vakuumsko razbremenitev.

    Oprema za avtomatizacijo

    Oprema za avtomatizacijo, ki jo sestavljajo krmilniki, ventili in / ali senzorji, lahko pomaga pri povečevanju prednosti kapljičnega sistema za namakanje.
    Mnogi sistemi imajo krmilnik, ki komunicira z ventili in senzorji preko žic ali preko brezžičnih naprav.
    Uporabnik običajno programira krmilnik za vklop in izklop ventilov v želenem času.
    Ker večina krmilnikov dopušča tudi priklop senzorja, je mogoče sisteme avtomatizirati glede na vremenske razmere, tla ali sistemske pogoje. Upoštevajte, da je mogoče sisteme za avtomatizacijo upravljati tudi ročno.

    Cevovodi in priključki

    Pomembno je, da so vsi cevovodi in priključki ustrezno dimenzionirani, da vzdržijo maksimalne obratovalne pritiske in prenašajo vodo brez pretirane izgube tlaka. Cevovodi prenašajo vodo iz črpalke v filtre, ventile in kapljače. PVC cev se lahko uporablja v celotnem sistemu ali v kombinaciji z jeklom na črpalni postaji, fleksibilnim PVC ali polietilensko (PE) cevjo na cevovodih. Ne pozabite razmisliti o raztezanju in krčenju, ki se pojavi v normalnih pogojih delovanja na prostem in poskrbite, da so cevovodi pravilno pritrjeni in medsebojno povezani z zvari, lepilom ali frikcijskimi priključki. PVC cevi in priključke je treba pred lepljenjem očistiti. Ker je velik del cevovoda zakopan in težko dostopen za popravljanje, še posebej po rasti pridelkov, je treba zagotoviti, da so pritrdilni elementi kvalitetno nameščeni.

    Kapljači

    Kapljači morajo biti izbrani in nameščeni z največjo možno skrbnostjo, ker je probleme kasneje težko rešiti. Reševanje težav je težavno, ker je v tipičnem sistemu dobesedno na stotine ali tisoče kapljačev. Kapljači oddajo vodo in hranila neposredno v cono rastlinske korenine, kot je prikazano na spodnji sliki. Kapljična cev in ima vgrajene kapljače, polietilenska cev pa ima emiterje, curke ali mikro škropilne naprave. Kakovost je bistvenega pomena, saj tipični kapljični sistem vključuje več sto ali celo tisoče naprav za kapljanje. Vsaka naprava mora biti trpežna, odporna na zamašitve in oddaja enako količino vode tudi pod variabilnim tlakom. Poleg kakovosti sta pri določanju vzorca omočljivosti pomembna tudi hitrost pretoka in razmik med kapljači, kot tudi verjetnost, da se pojavijo težave z odtekanjem ali globokim pronicanjem. Spodnja slika (Mikkelsen, 2009) prikazuje, kako dobro upravljani kapljični sistem zagotavlja vodno in hranilno snov korenini rastlin brez odtoka ali globokega izpiranja. Kapljači slabe kakovosti lahko zahtevajo več vzdrževanja, ne zagotavljajo optimalne učinkovitosti namakanja in potrebujejo zamenjavo veliko prej kot kakovostna naprava. Preprosto povedano, to ni področje, kjer bi bilo pametno zmanjševati stroške. Kakovost je bistvenega pomena.

    Kapljično namakanje

    Kapljični sistem - komponente kapljičnega sistema

    Zagon namakalnega sistema

    Pravilno oblikovani, nameščeni, upravljani in vzdrževani kapljični sistemi za namakanje lahko trajajo nedoločen čas. Vendar pa so sistemi za kapljanje občutljivi na prekomerni pritisk in zamašitev, kar lahko drastično zmanjša življenjsko dobo in učinkovitost sistema. Naslednji vodnik po korakih prikazuje, kako naj bo sistem prvotno pod pritiskom in nastavljen, ter kako ga je treba rutinsko upravljati in nadzorovati za optimalno delovanje.

    Opomba: Predpostavlja se, da je sistem v celoti nameščen in da so cevovodi delno zapolnjeni, vendar pa bočni cevovodi še niso bili priključeni na glavne cevovode.
    1. Odprite vse krmilne in izpustne ventile.
    2. Zaprite vse glavne kontrolne ventile.
    3. Vklopite črpalko in počasi napolnite in sperite glavne cevovode, tako da zrak lahko zapusti sistem skozi zračne ventile. Po potrebi preusmerite vodo iz izpustnega ventila.
    4. Ko so glavni cevovodi temeljito splaknjeni, zaprite ventile za spiranje v glavnih cevovodih in testirajte glavne cevovode na preskusni tlak.
    5. Preskusni tlak vzdržujte 24 ur. Če se na glavnem cevovodu pojavi uhajanje vode , takoj izklopite sistem, popravite uhajanje vode iz sistema, sperite glavne cevovode in ponovite tlačni preizkus.
    6. Po izpiranju glavnega cevovoda in preizkusu tlaka izpirajte sekundarne cevovode do čistega, tako da odprete sekundarne kontrole in izpustne ventile. Če je potrebno, spet preusmerite splaknjeno vodo.
    7. Po temeljitem izpiranju sekundarnih cevovodov prilagodite regulacijske ventile tako, da tlak v smeri toka ne bo presegel vrednosti najvišjega tlaka bočnih cevovodov, ki bodo priključeni po zaprtju izpustnih ventilov. Izdelek s tankostensko cevjo ima lahko največji tlak 0,7 bar-a, medtem ko debelostenske polietilenske cevi zdržijo 3,5 bar-a ali več.
    8. Medtem ko se sekundarni cevovodi splakujejo, se prepričajte, da filtri delujejo pravilno in da so bili temeljito sprani. Če uporabljate krmilnik za spiranje, nastavite točko razlike tlaka, pri kateri se bo filter samodejno izpraznil. Odvisno od oznake in modela filtra, se morajo vstopni in izstopni tlaki med čistilnimi filtri razlikovati okoli 0,1 - 0,2 bar in pri umazanih filtrih okoli 0,7 bara, zato jih je treba ponovno splakniti. Če se krmilnik ne uporablja, je treba te merilnike pogosto nadzorovati, da se izvede ročno splakovanje, preden filtri postanejo onesnaženi. Upoštevati je treba spremenljivke, vrednosti merilnika ter višinska razliko. Ne pozabite, da je 1 meter nadmorske višine ekvivalentno z 0,1 bar. Ventil, ki nadzoruje prostornino vode za izpiranje, ki izstopa iz odtočne cevi filtra s peskom, je treba skrbno nastaviti. Ventil mora vzdrževati zadosten povratni tlak na filtrih med povratnim izpustom, da ne pride do izstopanja peska iz rezervoarjev filtra. Hkrati mora ventil omogočati zadostno prostornino za izhod iz filtrov, tako da je pesek ustrezno dvignjen in očiščen. Ventil je pravilno nastavljen, ko se v splaknjeni vodi začne pojavljati majhna količina peska.
    9. Potem, ko so sekundarni ventili in ventili filtra pravilno nameščeni, zaprite sekundarne izpustne ventile in vzpostavite tlak v sekundarnih cevovodih za določen čas, da testirate tlak. Če pride do puščanja, izklopite sistem, popravite in ponovite tlačni preizkus.

    Povežite bočne cevovode z sekundarnimi cevovodi

    1. Po uspešnem izpiranju sekundarnih cevovodov in preskušanju s tlakom, odprite sekundarne izpustne ventile in konce vseh bočnih cevovodov za splakovanje po priključitvi. Če so bočni cevovodi napeljani v sekundarne cevovode za splakovanje, odprite sekundarne ventile za splakovanje.
    2. Povežite bočne cevovode z sekundarnimi cevovodi in splaknite bočne cevovode, dokler niso čisti. Če je potrebno, zaprite sekundarne ventile za izpiranje, da dosežete ustrezno prostornino splakovanja na bočnih straneh.
    3. Po čiščenju bočnih cevovodov zaprite vse sekundarne cevovode in bočne ventile za splakovanje ter omogočite stabilizacijo sistema pri delovnem tlaku.
    4. Ponovno prilagodite sekundarne ventile, kot je potrebno, da bodo ustrezali načrtovanim specifikacijam tlaka, pri tem pa pazite, da ne presežete najvišjega tlaka bočnih cevovodov.
    Zelo pomembno je, da so bočni cevovodi pravilno povezani s sekundarnimi cevovodi, da se prepreči puščanje, pregibanje ali zamašitev. Luknje morajo biti pravilno izvrtane, ostružki pa odstranjeni. Uporabite lahko tudi različne bočne končne povezave za pomoč pri samodejnem ali ročnem splakovanju. Čeprav so ventili na koncu cevovoda za izpiranje ali izplakovalni sekundarni cevovodi dražji, močno povečajo sposobnost namakalnega sistema, da splakne bočne cevovode ročno, v nasprotju z zapiranjem vsakega bočnega cevovoda posebej z  navojnim pokrovčkom, ventilom ali vozlom v primeru traku.

    Namakalni sistem - aplikacije na polju

    Naslednje ilustracije prikazujejo, kako lahko trak, cev ali bočne kapljične cevi povežemo s polietilensko ovalno cevjo, fleksibilnimi PVC layflat cevmi ali trdimi PVC dovodnimi ali splakovalnimi sekundarnimi cevmi. Začetni stroški nekaterih možnosti so dražji od drugih, v zameno pa so zagotovljene izboljšane zmogljivosti, trajnost in dolgoživost. Ker se lahko pojavijo nekatere operacije, kot je bočno izpiranje pogosto, je treba pri odločitvi o vrsti povezave upoštevati stroške operativnega dela.

    Gibljiva cev iz polietilena

    Šest ilustracij spodaj prikazuje, kako je PE cev potisnjena in nato povezana s kapljičnimi bočnimi cevmi s »špageti cevmi« ali priključki različnih velikosti. Upoštevajte, da spodnja leva slika prikazuje pritrditev z ventilom, ki olajša krmiljenje posameznih bočnih cevi od polietilenske sekundarne cevi.

    Gibljiva cev iz polietilena - komponenta namakalnega sistema

    Prilagodljiv PVC Layflat

    Ta sekundarni material je zelo priljubljen, ker se zlahka prestavi. Za povezavo ležajne plošče s kapljičnimi cevmi lahko uporabite varnejši spojni nastavek, kot je prikazano na prvih štirih slikah spodaj. Poleg tega se lahko, kot pri ovalni cevi, v luknjo vstavi »cev za špagete«.
    Prilagodljiv PVC Layflat

    Trdna PVC ali PE cev

    Trdna PVC ali PE cevi se običajno uporabljajo za povezovanje bočnih cevi v trajnih nasadih in v podzemnih sistemih za kapljično namakanje. Ker je cevovod po navadi zakopan, je pomembno, da so priključki zanesljivo pritrjeni in da se prehodna cev ne upogne ali stisne, ker bi ovirala pretok vode.

    Bočne spojke

    Naslednje ilustracije prikazujejo, kako so kapljične cevi spojene na polju s spojkami.
    Bočne spojke

    Bočni zaključki

    Bočni konci kapljičnih cevi so lahko zaprti z različnimi spojkami, vključno z ventilom.
    Bočni zaključki

    Testiranje delovanje sistema in polnjenje jarkov

    Sistemske povezave, izpiranje, preizkus tlaka in nastavitev tlaka so zdaj končane. Ko ugotovite, da vse podzemne komponente, vključno s cevmi, spojkami, nadzornimi žicami in cevmi delujejo pravilno, zasipajte jarke. Pri zapolnitvi je treba paziti, da se cev ne  poškoduje. Upoštevajte, da lahko odprti jarki predstavljajo nevarnost in jih je treba pred zasipanjem zaščititi. V nekaterih primerih je lahko zasipanje pred preverjanjem tlaka upravičeno.

    Nadzorovanje mehanskih poškodb

    Kapljične cevi in polietilenske bočne cevi so prav tako dovzetne za mehanske poškodbe iz številnih virov, vključno z instalacijsko opremo, opremo za obdelavo tal, žuželkami, pticami, glodalci, prekomernim pritiskom ali učinkom sončne svetlobe. Opremo za polaganje cevi je treba redno pregledovati, prav tako je potrebno pregledati kapljični sistem, da bi ugotovili, ali obstajajo mehanske poškodbe, ki se kažejo z lužami vode, brizganjem, izgubo tlaka ali izgubo pridelka.

    Ko pride do take škode, moramo določiti škodljivce ali pa je potrebno prilagoditi nastavitve opreme, da se problemi ne bi ponovili.

    Naslednje slike prikazujejo različne vrste mehanskih poškodb, ki se lahko pojavijo. Upoštevajte, da so poškodbe sončne svetlobe zaradi učinka leče neobičajne v aplikacijah podzemnega namakanja, saj je cev zakopana in ni podvržena soncu. Sistemi podzemnega namakanja so še posebej občutljivi na škodo zaradi glodalcev, ker njihova populacija ni kontrolirana s predhodnim namakanjem ali kulturnimi praksami.
    Mehanske poškodbe namakalnega sistema

    Premisleki glede razporejanja

    Idealno bi bilo, da se dodano ggnojilo enakomerno porazdeli po celotnem polju. Naslednji grafikon »Kemijski čas potovanja do konca traku« (Burt, 2007) prikazuje, kako dolgo gnojilo potuje od začetka do konca različnih linij, če predpostavimo, da je cev že polna vode (glej Vzpostavitev osnovnih odčitkov za izračun časa polnjenja). Na primer, lahko traja od 40 minut do več kot 4 ure, da gnojila pritečejo iz začetka do konca cevi, odvisno od premera cevi, pretoka in dolžine cevi. To je treba upoštevati pri razporejanju dodajanja gnojil, ker mora trajanje delovanja presegati čas kemičnega potovanja, da lahko vsi kapljači sprejemajo gnojilo.

    Da bi se izognili težavam s časom potovanja gnojila, zaženite sistem v "načinu splakovanja" in vbrizgajte gnojilo v želeni koncentraciji, dokler gnojilo ne začne izhajati iz linije izpiranja. Nato zaprite ventile za spiranje in nadaljujte z normalnimi delovnimi pogoji. To pospeši čas potovanja gnojila do konca polja in pomaga uravnotežiti aplikacijo na vse dele polja. Če je naprimer kemikalija klor, za namene obdelave alg in drugih onesnaževalcev, izklopite namakalni sistem po zaprtju ventilov za spiranje. Na ta način bo koncentrirani klor dostavljen hitreje in bolj enakomerno po celotnem polju in lahko obdeluje alge v cevovodu (Burt, 2007, str. 233).


    Naslednje smernice se lahko uporabijo kot pravilo palca (Schwankl, 2001):
    • Drevesa in vinske trte – dodajanje gnojil mora trajati najmanj 1 uro in slediti mora najmanj 1 uro (daljše je boljše) namakanje s čisto vodo.
    • Poljedelstvo – dodajenje gnojil mora trajati vsaj 2 uri, slediti pa mora vsaj 2 uri (dlje je bolje) namakanje s čisto vodo.

    Oprema za injiciranje gnojil

    Gnojila se lahko vbrizgajo v kapljične sisteme pod pritiskom z različnimi metodami, vključno s pomožnimi črpalkami, rezervoarji diferenčnega tlaka in sesalnimi napravami tipa »venturi«. Venturijeve naprave, kot so prikazane tukaj, so priljubljene zaradi svoje enostavnosti in nizkih stroškov ter ker ne potrebujejo vira energije. Uporabljajo diferenčni tlak v namakalnem sistemu za ustvarjanje območja nizkega tlaka ali vakuuma v grlu injektorja. Ta vakuum učinkovito črpa gnojila v vodno linijo pod tlakom, kar odpravlja potrebo po ločeni črpalki za vbrizgavanje gnojil. Venturijeve naprave so lahko nameščene neposredno v glavno linijo ali pa so povezane v zaporedju z majhno centrifugalno črpalko v paralelnem vezju.

    Venturijev injektor je lahko vzporedno povezan tudi z ventilom ali filtrom, da izkoristi razliko tlaka med temi komponentami sistema. Zaradi svoje enostavnosti so venturijevi sistemi za vbrizganje zelo zanesljivi in so na voljo v najrazličnejših velikostih za večino aplikacij. Prenosne injektorske enote, ki jih poganjajo bencinske črpalke, so primerne za običajno uporabo in tudi za različne posebne aplikacije.
    Na sliki so prikazane tri tipične konfiguracije (Mazzei® Injector).


    Pri prvi konfiguraciji se lahko injektor paralelno poveže s preprostim, ročno vodenim ventilom na glavnem krogu, kot je prikazano spodaj. Omejevanje pretoka na glavnem ventilu bo ustvarilo razliko v tlaku med vstopom in izstopom, s čimer bo ustvarjen sesalni tlak za kemijsko raztopino.

    Pri drugi konfiguraciji je injektor lahko paralelen z ventilom za zmanjšanje tlaka, kot je prikazano spodaj, ki samodejno ustvari diferencial tlaka in sesalni tlak.

    Pri tretji konfiguraciji je injektor povezan z majhno črpalko, ki ustvari potrebno tlačno razliko  med kemičnim vbrizgavanjem, kot je prikazano na sliki spodaj.


    Spodnja slika prikazuje povečano venturijevo konfiguracijo pri uporabi treh ločenih kemičnih rezervoarjev. Značilno je, da se za gnojilo uporabi en rezervoar, eden za klor in drugi za kislino, tako da se lahko pH zmanjša, medtem ko vbrizgamo klor iz ločenega rezervoarja, s čimer izboljšamo učinkovitost klora. Dodatni rezervoarji in injektorji so lahko zaželeni, če boste vbrizgali več kot eno vrsto gnojila ali kemikalije poleg kisline in klora.



    Izbira konfiguracije je odvisna od želene hitrosti vbrizganja, standardnega delovnega toka sistema in tlaka ter stroškov energije in je najbolje določiti v času načrtovanja sistema za povečanje energetske učinkovitosti.  Najbolje je, da se predhodno posvetujete z dobavitelji gnojil in kemikalij, tako da lahko načrtovalec namakanja dobi želene hitrosti vbrizgavanja.

    Varnostni vidiki

    Ne glede na tip sistema za vbrizgavanje je treba uporabiti ustrezno varnostno opremo, da se prepreči onesnaženje vodnega vira ali okoliškega okolja s kemikalijami in da se prepreči vbrizganje kemikalij brez črpanja vode. Spodnja slika (Van der Gulik, 1999) prikazuje ključne varnostne značilnosti, ki jih je treba uporabiti v vsakem sistemu za kemijsko obdelavo, vključno z električno povezano krmilno ploščo, kontrolnimi ventili in odobrenimi napravami za preprečevanje povratnega toka.

    Ta shema prikazuje varnostne lastnosti sistema za vbrizgavanje, če namakalni sistem vključuje črpalko za namakanje in injektorsko črpalko.

    Filtracija

    Obseg in zmogljivost filtriranja

    Filtracija vode za namakanje je fizikalni proces, ki mora odstraniti trdne snovi (tako organske kot anorganske narave), ki so prisotne v vodi in so dovolj velike, da povzročajo zamašitev kapljačev. Filtracija ne more odstraniti snovi, raztopljenih v vodi za namakanje, kot so železo, mangan, bikarbonat, sulfidna kislina itd. Odstranjevanje in postopki za zmanjšanje zamašitve, ki so posledica teh raztopin, se nanašajo na obdelavo vode in niso zajeti v tem oddelku.

    Zmogljivost filtriranja

    Sposobnost filtriranja je zmožnost odstranjevanja delcev, ki imajo dimenzijo večjo od določene vrednosti. Filter s filtrirno zmogljivostjo 115 mikronov (0,115 mm) lahko ustavi delce, ki so večji od 115 mikronov. Kapaciteta filtriranja je pogosto izražena v mreži, ki je meritev, ki izhaja iz tekstilne industrije in navaja število lukenj na enoto površine. To izhaja iz dejstva, da so bili prvi filtri sestavljeni iz filtrirnih elementov, ki so bili izdelani iz tkanine.
    Obstajajo mrežne / mikronske pretvorbene tabele, ki dajejo približne vrednosti, ker prehod za tkanino ni odvisen samo od števila lukenj na enoto površine, ampak tudi od debeline preje, ki se uporablja za izdelavo tkanine.
    Zato je razlika med celotno filtrirno površino in aktivno filtrirno površino. Za filtre je celotna filtrirna površina določena z obsegom filtrirne mase, pomnoženo z njegovo višino. Aktivna površina je del celotne površine in je celotna površina odprtin za prosti prehod, ki jih ne blokira struktura, ki drži filtrirno tkanino. Ta razlika je zelo pomembna, zlasti pri izbiri avtomatskih filtrov. Filtracijsko zmogljivost je treba izbrati na podlagi pretočnih lastnosti kapljačev (velikost notranjih prehodov, stopnja turbulence pretoka).

    Izbira in dimenzioniranje filtracijskih sistemov

    Za vodo z več kot 300 ppm (število delcev na milijon) trdnih snovi je treba pred filtracijskim sistemom namestiti sedimentacijski rezervoar. Količina, ki je manjša od tega, se lahko odstrani s filtrirnimi napravami, ki se uporabljajo v kmetijskem sektorju.

    Filtre za sisteme za mikronamakanje je treba izbrati na podlagi narave snovi, ki se filtrirajo (organske ali anorganske), ter glede na njihovo količino in izvor. Dimenzioniranje filtracijskih sistemov je v skladu z maksimalnim pretokom sistema in s količino suspendiranih trdnih snovi v vodi, zato je treba za določitev količine izvesti fizikalno analizo vode.

    Ta analiza mora določiti vsebnost delcev na milijon suspendiranih trdnih snovi (1 ppm = 1 mg / l) in razlikovati odstotke organskih od odstotkov anorganskih. V nekaterih primerih je treba opraviti analizo velikosti delcev suspendiranih trdnih snovi. Če se voda črpa iz vodnjaka, je treba na njem opraviti fizikalne in kemijske analize, da bi ugotovili in količinsko opredelili raztopine, ki so lahko vir zamašitve v namakalnih sistemih. Če se voda odvaja iz kanalov ali bazenov na prostem, se količina suspendiranih snovi med sezono namakanja spreminja glede na vreme, sončno svetlobo, količino organskih snovi (alge in druge mikroflore) ter druge okoljske pogoje. Redno vzorčenje in testiranje se lahko ponovi za spremljanje vseh sprememb. Za zbiralne bazene se lahko uporabijo ustrezne snovi, izbrane za zmanjšanje vsebnosti organskih snovi.

    Tipi filtrov

    Filtre, ki se uporabljajo v namakalnih sistemih, lahko razvrstimo glede na njihovo načelo filtracije: hidrocikloni ali separatorji peska, mrežni filtri, disk filtri in peščeni filtri.

    Hidrociklonski separatorji peska

    Hidrociklonski separatorji peska so naprave, ki uporabljajo centrifugalno silo za ločevanje grobih delcev od vode, ki imajo specifično težo večjo kot voda (predvsem pesek). Ločeni delci padejo v posodo pod hidrociklonom, kjer jih lahko odstranimo ročno ali samodejno.

    Da bi bili učinkoviti, mora biti hitrost vode v hidrociklonih zelo visoka. Ker ni na voljo nobenih instrumentov, ki bi lahko ekonomično izmerili to hitrost, se izmeri izguba v glavi med dovodom in izstopom hidrociklona (hitrost in izguba v glavi sta neposredno sorazmerna).

    Hidrociklon mora imeti izgubo v glavi 0,6 - 1,0 bar med vstopom in izstopom, da je učinkovit. Pri nižjih izgubah v glavi bo izkoristek minimalen ali pa ga ne bo. Izguba v glavi je tesno povezana s pretokom, zato se hidrocikloni ne uporabljajo v sistemih s spremenljivim pretokom. S pravilno velikim hidrociklonom  lahko ločimo 70-90% grobega in srednjega peska, suspendiranega v vodi. Hidrocikloni morajo vedno imeti nižjeležeče mrežne filtre, disk filtre ali peščene filtre.

    Mrežni filtri

    Mrežni filtri so sestavljeni iz kovinskega ali plastičnega ohišja, v katerem je filtrirna masa -kartuša z mrežo iz nerjavnega jekla ali poliestra, ki ga drži kovinska ali plastična podporna struktura. Kapaciteta filtriranja je določena z velikostjo mreže. Idealno je, da se mrežni filtri izberejo tako, da je izguba v glavi pri največji stopnji pretoka 0,2 bara, vendar ne več kot 0,3 bara s čisto vodo. Pri določanju velikosti filtra je treba upoštevati količino prisotnih snovi v vodi. Večja kot je aktivna filtrirna površina filtra, daljši je časovni interval med enim čiščenjem in naslednjim. Mrežne filtre je treba očistiti, ko razlika v tlaku med vstopom in izstopom doseže 0,5 - 0,6 bar. Če je ta vrednost presežena, bo zaslon za filtriranje podvržen raztrganinam ali deformacijam, kar bo omogočilo prehod delcev. Ti delci bodo potem blokirali kapljače. Vsaka organska snov se bo razbila in prisiljena iti skozi filtrirno maso, ki bi se nato kopičila v kapljačih, kar bi povzročilo veliko nevarnost blokade. Pravočasno čiščenje filtrov je zato bistveno za pravilno delovanje namakalnih sistemov. Čiščenje se lahko opravi ročno z odstranitvijo filtrirne mase in čiščenjem s krtačo ali z visokotlačnim čistilcem. Filtrirna mreža se lahko tudi samodejno očisti z uporabo naprav, ki se aktivirajo po določenem času ali ko je dosežena nastavljena razlika tlaka. Med samodejnim čiščenjem je treba zagotoviti minimalni delovni tlak, ki ga navede proizvajalec filtra. Mrežni filtri so idealni za odstranjevanje anorganskih delcev (voda iz vrtin) in za vodo z nižjimi vrednostmi suspendiranih trdnih snovi. Uporabljajo se kot nadomestni filtri v dolgih glavnih ceveh in nižje ležeče od peščenih filtrov.
    Mrežni filtri - kapljični namakalni sistem

    Disk  filtri

    Disk filtri so sestavljeni iz kovinskega ali plastičnega ohišja, v katerem je filtrirna masa, sestavljena iz niza plošč z narebričeno površino, tesno zloženih okoli podporne strukture. Nanašanje na površini plošč določa sposobnost filtriranja. V primerjavi z mrežnimi filtri obstaja manjša nevarnost loma filtrirne mase pri disk filtrih. V idealnem primeru morajo biti izbrani tako, da je izguba v glavi pri največjem pretoku sistema 0,2 bara, vendar ne več kot 0,3 bar s čisto vodo.

    Pri določanju velikosti filtra je treba upoštevati količino neraztopljenih trdnih snovi v vodi. Večja kot je aktivna filtrirna površina filtra, daljši je časovni interval med eno operacijo čiščenja in naslednjo. Diskovne filtre je treba očistiti, ko razlika v tlaku med vstopom in izstopom doseže 0,5 - 0,6 bar. Če je ta vrednost presežena, se lahko zgodi, da je delce med diski med pranjem težko odstraniti in včasih celo deformirajo strukturo plošč. Vsaka organska snov se razbije in potisne skozi filter, ki se nato kopiči v kapljačih, kar povzroča veliko nevarnost zamašitve. Pravočasno čiščenje disk filtrov je zato bistveno za pravilno delovanje namakalnih sistemov. Čiščenje poteka z odstranjevanjem filtrirnih mas, z odvijanjem plošč in nato pranje s krtačo ali pranje z visokotlačnim čistilcem. Če so diski obloženi z oborino ali organsko snovjo, ki je ni mogoče mehansko odstraniti, jih je mogoče oprati s potapljanjem v kisle (če so prisotni oborine bikarbonata) ali oksidativne snovi (če so prisotne organske snovi). Uporabite lahko tudi samodejne filtre. V tem primeru se diski samodejno očistijo s posebnimi mehanizmi, ki uporabljajo naprave, ki se aktivirajo po določenem času ali ko je dosežena nastavljena razlika tlaka. Med samodejnim čiščenjem se paket diskov odpre in se nato razprši z vodnimi curki (ki prihajajo iz podporne strukture), zaradi česar se hitro vrtijo in izločijo usedlino ob istočasnem umivanju površine diskov. Med samodejnim čiščenjem je treba zagotoviti minimalni delovni tlak, ki ga navede proizvajalec filtra. Disk filtri so primerni za odstranjevanje anorganskih delcev in omejenih količin organskih snovi. Njihova velikost je odvisna od količine suspendiranih snovi v vodi.
    Disk filtri - kapljični namakalni sistem

    Peščeni filtri

    Peščeni filtri so sestavljeni iz posod, ki so običajno narejene iz kovine, ki držijo pesek v "prerezanih stranskih sestavih" ali "gobastih" difuzorjih, ki omogočajo, da preide filtrirana voda, vendar ne pesek. Voda teče čez pesek in se očisti od suspendiranih organskih in anorganskih snovi z fizičnim in elektrostatičnim delovanjem. Da bi bil proces filtracije učinkovit, mora imeti pesek visoko hrapavost (zdrobljen kremenov pesek) z dimenzijami, ki zagotavljajo vnaprej določeno filtrirno zmogljivost (velikost 0,7-1,2 mm je odlična za kapljične sisteme). Količina peska naj bo taka, da ne bo popolnoma napolnila filtra, saj mora biti nad peščeno posteljico prazen prostor, ki omogoča, da se pesek med čiščenjem dvigne. Vsak proizvajalec navede količino peska za vsak model filtra. Voda mora teči skozi peščeno posteljo počasi. Ta hitrost se meri kot kubični metri na uro (m3 / h) za vsak kvadratni meter peska, hitrost pa mora biti povezana s količino suspendiranih trdnih snovi v vodi. Večja kot so suspendirana onesnaževala v vodi, manjša hitrost mora biti za učinkovito odstranjevanje suspendiranih trdnih snovi. Voda, ki ima med 100 in 200 ppm suspendiranih trdnih snovi, običajno zahteva hitrost filtracije manjšo ali enako 40 m3 / h za vsak kvadratni meter podlage peska.

    Primer:
    Oglejmo si vodni vir, ki ima naravno 150 ppm neraztopljenih trdnih snovi, ki so večinoma organske, in pretok sistema 80 m3 / h. Ker je potrebna filtrirna površina, ki je manjša ali enaka 40 m3 / h na kvadratni meter peska, je treba izbrati filtracijski sistem s peščeno filtrirno podlago velikosti 2,0 m2.

    V idealnem primeru je treba velikost peskovnih filtrov izbrati tako, da izguba v glavi ne presega 0,2 bar in da so izgube pri čisti vodi omejene na 0,3 bara. Prav tako jih je treba očistiti, ko razlika v tlaku med vstopom in izstopom doseže 0,5 - 0,6 bar. Sistemi za filtriranje peska morajo imeti vsaj dva elementa, da lahko pravilno opravljajo operacije čiščenja peska, kar se izvede z obračanjem toka (povratnega izpiranja).Ta postopek se lahko aktivira ročno z odpiranjem ustreznih ventilov. Drugi element se očisti s filtrirano vodo iz prvega elementa in obratno. Čiščenje peska se lahko samodejno aktivira z uporabo 3-smernih magnetnih ventilov, ki so povezani s časovnikom in so opremljeni z varnostnim merilnikom tlaka. Povratno izpiranje je načrtovano tako, da se izvede v določenih intervalih glede na količino onesnaževalcev v vodi. Če je razlika v tlaku nad nastavljeno mejo 0,5 - 0,6 bar, bo merilnik diferenčnega tlaka samodejno zagnal povratno izpiranje tako, da zapre stik in pošlje pulz v krmilnik. Če povratno izpiranje ne poteka s frekvenco in na zgoraj opisan način, bodo v peščeni plasti ustvarjene prednostne poti, ki bodo močno poškodovale konstrukcijo in s tem izgubile sposobnost filtriranja. Trajanje povratnega izpiranja se spreminja glede na peščeno podlago, velikost delcev peska, tlačno razliko v času povratnega izpiranja in naravo onesnaževalcev. Ta postopek traja približno 1 do 5 minut.

    Povratno izpiranje je treba izvesti s hitrostjo, ki bo dvignila in utekočila peščeno podlago in odstranila ujete nečistoče. Za pesek z velikostjo delcev 0,7 - 1,2 mm ta vrednost ustreza 40-45 m3 / h na kvadratni meter peska. Hitrost izpiranja ne sme biti previsoka, ker lahko pride do iztoka peska iz filtra in izpraznitve.  Da bi to preprečili, je treba na odvodu namestiti regulacijske ventile. Da bi nadzorovali postopek, postavite odsek prozorne cevi na razdelilnik cevi za odtok, da se vizualno preveri prisotnost peska. Ta prozorna cev omogoča tudi preverjanje, ali so časi, določeni za povratno pranje peska, učinkoviti za odstranjevanje vseh delcev, ki so v pesku. Ko je pranje končano, mora biti izguba tlaka pri normalni stopnji pretoka skozi filtrirni sistem enaka kot pri novem filtru. Če temu ni tako, postopek pranja ni bil učinkovit.

    Mrežni ali disk filtri morajo biti nameščeni nižjeležeče od peščenih filtrov in delovati kot pomožni filtri. Če se elementi, ki držijo pesek v filtru, po nesreči prelomijo, bodo ti filtri preprečili, da bi pesek prišel v sistem in oviral kapljače. Sistemi za filtriranje s peskom so primerni za večino vode za namakanje in so nepogrešljivi za vodo, ki ima visoko koncentracijo organskih snovi, kot so zemeljski kanali, bazeni na prostem in površinske vode na splošno.



    Prevedel in priredil: Jože Ban
    Vir: Toro Micro-Irrigation Owner’s Manual
    © 2019 predikat.si