관개를 위해 물을 펌핑하는 것은 아마도 농장에서 가장 큰 에너지 소비 일 것입니다. 이것은 에너지 가격의 급격한 상승에 영향을받는 농부들에게 주요 관심사가되었습니다. 예측할 수없는 강우와 기온 상승으로 인해 더 많은 식량과 섬유질에 대한 수요 증가를 충족하기 위해서는 효율적인 관개가 중요합니다. 이러한 모든 요소가 결합되어 많은 농부들이 에너지 사용량을 줄이기 위해 설계된 새로운 관개 기술을 채택하도록했습니다. 따라서 그들은 고압 관개 시스템을 저압 스프링클러와 압력 조절기를 갖춘 에너지 효율적인 모델로 전환했습니다.
저압 스프링클러가 에너지를 절약하는 방법
많은 가압 관개 시스템은 여전히 2 ~ 4bar (30 ~ 60psi)의 압력을 사용하여 막대한 양의 물을 공급하는 충격 스프링클러를 사용합니다. 그들은 젖은 패턴을 유지하기 위해 빠른 속도로 파이프 라인을 통해 많은 양의 물을 밀어내는 펌프가 필요합니다.
보다 효율적인 시스템은 약 1 ~ 2bar (10 ~ 25psi)에서 작동하도록 설계된 저압 스프링클러를 사용합니다. 이 스프링클러는 유량을 크게 줄이지 않으면 서 펌핑 수요를 줄여 작물에 건강한 양의 물을 계속 공급할 수 있습니다. 그들은 또한 농부들이 마력 요구 사항을 줄이기 위해 펌프 크기를 줄이거 나 임펠러를 다듬을 수 있도록합니다.
더 중요한 것은 저압 스프링클러가 관개 효율을 높여 에너지 요구 사항을 더욱 줄일 수 있다는 것입니다.
고압 충격 스프링클러는 집중된 흐름으로 공기 중으로 물을 던집니다. 스플래시 암은 흐름을 차단하여 젖은 패턴을 채우기위한 작은 물방울을 생성하지만 바람에 쉽게 운반되고 빠르게 증발 할 수 있습니다. 대조적으로, 저압 스프링클러는 강한 바람과 증발에 더 강한 더 큰 물방울을 생성하는 경향이 있습니다.
잘 설계된 저압 시스템은 최대 95 %의 분포 균일 성을 달성 할 수 있습니다. 물 손실이 적 으면 스프링클러가 더 짧은 간격으로 작동 할 수 있습니다. Wobbler® 스프링클러와 같은 일부 저압 옵션은 360도 습식 패턴으로 즉시 물을 적용합니다. 토양에 대한 적용 강도는 매우 낮으며 약한 비의 효과와 비슷합니다. 이것은 토양의 침투 능력을 유지하는 데 도움이됩니다. 임팩트 스프링클러는 집중된 흐름으로 물을 적용하여 심각한 토양 교란, 표면 압축 및 유출을 일으킬 수 있습니다. 일반적으로 젖은 원을 덮는 데 60 ~ 120 초가 걸립니다.
얼마나 절약 할 수 있는지
에너지 절약은 특정 관개 시스템, 작동 시간, 유량 및 작동 압력에 따라 다릅니다. 그래도 농부들은 저압 스프링클러로 전환하여 약 50 %의 에너지 절약을 기대할 수 있습니다.
예를 들어, 2,8m³ / 시간 유량의 40bar (40psi) 시스템은 kW 시간당 80 센트로 연간 1000 시간 동안 76 % 펌프 효율로 작동하는 경우 연간 약 2602 유로가 소요됩니다. 0,7 바 시스템으로 전환하면 그 비용을 연간 € 650로 줄일 수 있습니다. 그것은 € 1952 절약입니다.
저압 스프링클러가 필요한 이유
더 높은 작동 압력을 위해 설계된 스프링클러는 더 낮은 압력에서 사용해서는 안됩니다.
스프링클러는 특정 범위의 유량 및 압력 내에서 작동하도록 제조됩니다. 이러한 조건에서 그들은 분포 패턴, 투사 반경 및 액적 크기를 유지합니다. 0,70 ~ 1bar만으로 임팩트 스프링클러를 작동하면 스프링클러 분포 패턴이 왜곡되어 효율성이 훨씬 낮아집니다. 또한 유출 또는 토양 봉인을 유발할 수있는 지나치게 큰 물방울에 물을 분배합니다.
농부들은 압력과 펌프 크기를 줄이기 전에 새 스프링클러가 저압 작동을 위해 특별히 설계되었는지 확인해야합니다. 저압 기준은 제조업체마다 다를 수 있습니다. 그러나 대부분의 제조업체는 2 바 이상의 모든 스프링클러가 중급에서 고역까지라는 데 동의합니다.
압력 조절기가 어떻게 도움이 되는가
올바른 수압은 최적의 분배 균일 성과 피벗 라인을 따라 이미 터를 통해 적절한 흐름을 달성하는 데 중요합니다. 농작물에는 적시에 적절한 양의 물이 필요하며 압력 조절기가이를 가능하게합니다.
압력 조절은 저압 시스템에서 특히 중요하며, 약간의 압력 변화가 적용 속도에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 0,14bar (2psi)에서 작동하도록 설계된 스프링클러에서 0,69bar (10psi)의 압력 변동은 20 % 압력 변동과 동일합니다. 이렇게하면 흐름이 10 % 변경됩니다.
압력 편차를 유발할 수있는 여러 요인이 있습니다. 압력 변동의 가장 일반적인 이유 중 일부는 필드의 상승 변화, 파이프 피팅을 통한 압력 손실, 엔드 건 활성화, 다양한 관개 구역 및 밸브의 순환 온 / 오프입니다. 모든 관개 시스템은 약간의 압력 변동을 경험하기 때문에 관개 시스템이 설계된 방식으로 작동하도록 압력 조절기가 필요합니다. 압력 조절기는 이러한 변동을 제어하고 일정한 출구 압력을 유지하여 스프링클러 분포 균일 성을 보장하는 데 도움이됩니다.