Kalkulator przepływu nawadniania

Policz wymagany przepływ aktywnych stref, zużycie wody podczas cyklu i czas potrzebny do podania wskazanej objętości.

Oblicz przepływ instalacji nawadniającej

Od danych do świadomej decyzji

  1. Dane
  2. Obliczenie
  3. Wykres
  4. Decyzja

Co należy policzyć przed uruchomieniem stref?

Wydajność emitera jest podawana dla określonych warunków pracy

Na kroplowniku lub w karcie linii można znaleźć wartość, na przykład 2 l/h. Oznacza ona objętość wypływającą z jednego punktu w ciągu godziny przy warunkach przewidzianych przez producenta. Nie jest to przepływ całego przewodu.

Dla emitera bez kompensacji ciśnienia wypływ może zmieniać się wraz z ciśnieniem. Model kompensacyjny utrzymuje wartość w określonym zakresie, ale również ma granice pracy. Do pola należy przepisać wydajność odpowiadającą użytemu produktowi i planowanemu ciśnieniu.

Jeśli na roślinę przypadają dwa kroplowniki, oba liczą się jako osobne emitery. Taśma z kroplownikiem co 20 cm na odcinku 100 m ma około 500 punktów wypływu, lecz rzeczywistą liczbę trzeba ustalić z długości odcinków i rozmieszczenia otworów.

Liczba stref oznacza tylko sekcje otwarte w tej samej chwili

Jeżeli jedna strefa ma 120 emiterów, a zawór uruchamia tylko ją, wpisujemy 120 emiterów i jedną strefę. Gdy dwie identyczne strefy pracują jednocześnie, przepływ źródła jest podwójny, więc liczba stref wynosi dwa.

Sekcje uruchamiane kolejno nie sumują się w przepływie chwilowym. Cztery strefy pracujące po 45 minut jedna po drugiej nadal wymagają przepływu jednej strefy, ale cały program trwa 180 minut i zużywa czterokrotnie więcej wody.

Mnożenie liczby stref zakłada, że każda z nich ma taką samą liczbę emiterów i taką samą wydajność. Jeśli jedna sekcja ma 80 kroplowników po 2 l/h, a druga 50 po 4 l/h, ich przepływy oblicza się osobno: 160 l/h oraz 200 l/h, a przy wspólnej pracy sumuje do 360 l/h.

Jak przejść od l/h do objętości jednego cyklu?

Przykład obliczenia

Łączny przepływ jest sumą wydajności wszystkich aktywnych emiterów

Dla 120 punktów po 2 l/h otrzymujemy 120 × 2 = 240 l/h. Ponieważ działa jedna strefa, wynik pozostaje równy 240 l/h. Przy dwóch identycznych strefach wyniósłby 480 l/h.

Aby uzyskać litry na minutę, dzielimy przez 60. Przepływ 240 l/h odpowiada 4 l/min. Ta postać przydaje się przy porównaniu z odczytem wodomierza, wydajnością pompy albo napełnianiem zbiornika w krótkim teście.

W drugą stronę 5 l/min mnożymy przez 60 i otrzymujemy 300 l/h. Jednostkę trzeba sprawdzić przed wpisaniem, ponieważ omyłkowe użycie 2 l/min zamiast 2 l/h zawyżyłoby wydajność jednego emitera sześćdziesięciokrotnie.

przepływ [l/h] = emitery w strefie × l/h na emiter × strefy pracujące jednocześnie.

Czas w minutach jest częścią godziny

Cykl 45 minut trwa 45/60 = 0,75 godziny. Mnożymy 240 l/h przez 0,75 h i otrzymujemy 180 l. Jednostka czasu skraca się, a wynikiem są litry.

Każdy z 120 identycznie pracujących emiterów poda w tym czasie 2 × 0,75 = 1,5 l. Pomnożenie 1,5 l przez 120 ponownie daje 180 l, co stanowi prostą kontrolę rachunku.

Wykres narastania objętości pokazuje linię prostą, ponieważ model zakłada stały przepływ. Po 15 minutach będzie to 60 l, po 30 minutach 120 l, a po 45 minutach 180 l. Spadek ciśnienia w czasie opróżniania zbiornika grawitacyjnego mógłby sprawić, że rzeczywista linia nie będzie prosta.

objętość [l] = przepływ [l/h] × czas [min] / 60.

Pełny przykład dla 120 kroplowników

Cel 180 l zostanie osiągnięty po 45 minutach

Czas potrzebny do osiągnięcia celu obliczamy jako 180 l podzielone przez 240 l/h. Wynik to 0,75 godziny, czyli 45 minut. Zgadza się on z czasem cyklu wpisanym w przykładzie, dlatego objętość cyklu i objętość docelowa są równe.

Gdyby cel wynosił 240 l, przy tym samym przepływie system musiałby działać godzinę. Dla 90 l wystarczyłoby 22,5 minuty. Zmiana czasu wpływa na objętość, ale nie zmienia przepływu chwilowego instalacji.

Jeżeli uruchomimy dwie identyczne strefy jednocześnie, przepływ wzrośnie do 480 l/h. Łączny cel 180 l zostanie osiągnięty po 22,5 minuty, lecz na każdy z 240 emiterów przypadnie wtedy tylko 0,75 l. Trzeba więc ustalić, czy pole celu oznacza wodę dla całego systemu, czy wymaganie jednej strefy.

Źródło musi zapewnić co najmniej wymagany przepływ przy potrzebnym ciśnieniu

Informacja, że kran napełnia wiadro z szybkością 6 l/min, oznacza około 360 l/h w warunkach testu. Teoretycznie przekracza 240 l/h jednej strefy, ale sama liczba nie potwierdza jeszcze prawidłowego ciśnienia na końcach przewodów.

Pompa opisana przepływem maksymalnym osiąga tę wartość zwykle przy określonej wysokości podnoszenia. Po dodaniu filtrów, reduktora, zaworów, długich przewodów i różnicy poziomów dostępny punkt pracy może być inny. Wydajność oraz ciśnienie trzeba oceniać razem.

Jeśli źródło nie utrzymuje parametrów dla dwóch sekcji, rozsądniejsza bywa praca kolejna. Zmniejsza ona przepływ chwilowy wymagany od pompy, choć wydłuża cały harmonogram. Liczba zaworów na schemacie nie mówi sama w sobie, ile z nich może być bezpiecznie otwartych naraz.

Wyniki dla przykładowej jednej strefy
WielkośćObliczenieWynik
Przepływ strefy120 × 2240 l/h
Przepływ na minutę240 / 604,00 l/min
Czas cyklu45 / 600,75 h
Woda w cyklu240 × 0,75180 l
Na jeden emiter2 × 0,751,50 l
Czas do celu 180 l180 / 240 × 6045 min

Dlaczego rzeczywisty wypływ może różnić się od etykiety?

Ciśnienie spada wzdłuż przewodu i zmienia się wraz z wysokością terenu

Przepływ w rurze powoduje straty ciśnienia. Im dłuższy i węższy przewód oraz im większy łączny przepływ, tym trudniej utrzymać te same warunki na początku i na końcu linii. Dobór średnic i maksymalnych długości powinien wynikać z dokumentacji systemu lub projektu hydraulicznego.

Podejście pod górę dodatkowo obniża dostępne ciśnienie, a zejście w dół może je zwiększać. Emitery kompensacyjne ograniczają wpływ takich zmian tylko w swoim zakresie roboczym. Poza nim ich wypływ również może być niewłaściwy.

Jednoczesne otwarcie kolejnej strefy zmienia punkt pracy całej instalacji. Nie można zakładać, że dwa razy więcej emiterów zawsze da dokładnie dwa razy większy przepływ, jeśli źródło i przewody nie są w stanie utrzymać ciśnienia.

Zabrudzenie i różnice między emiterami obniżają równomierność

Wąskie kanały kroplowników są podatne na zatykanie cząstkami i osadami. Filtr dobiera się zgodnie z wymaganiami producenta, a płukanie oraz kontrolę prowadzi w sposób odpowiedni dla instalacji i jakości wody.

Jeden drożny emiter przy wejściu nie reprezentuje całej strefy. Warto pobrać wodę w tym samym czasie z kilku punktów: blisko początku, w środku i na końcu różnych linii. Porównanie objętości ujawnia miejsca o wyraźnie niższym lub wyższym wypływie.

Średnia z pomiarów może zgadzać się z 2 l/h, mimo że część roślin otrzymuje za mało wody. Dlatego kontrola powinna obejmować także najniższe wyniki i rozrzut, a nie tylko sumę z wodomierza.

Jak zweryfikować wynik na działającej instalacji?

Prosty test objętości pokazuje rzeczywiste l/h

Pod wybranymi emiterami ustawia się jednakowe naczynia i uruchamia strefę na znany czas, na przykład 15 minut. Jeśli zebrano 0,5 l, przeliczenie na godzinę daje 0,5 × 60/15 = 2 l/h. Pomiar należy wykonać w normalnych warunkach ciśnienia.

Dla taśmy, której pojedynczych punktów nie da się wygodnie odseparować, można zmierzyć przepływ całego odcinka lub zmianę wskazania wodomierza. Trzeba odjąć inne równocześnie działające odbiorniki i uwzględnić czas napełnienia przewodów.

Po naprawie, zmianie filtra, rozbudowie strefy lub regulacji ciśnienia test warto powtórzyć. Zapis wyników z tych samych punktów ułatwia zauważenie stopniowego pogorszenia, zanim różnice staną się widoczne na roślinach.

Objętość wody nie wyznacza sama częstotliwości podlewania

Cel 180 l odpowiada na pytanie o ilość w systemie, ale nie mówi, czy taka dawka jest odpowiednia dla uprawy. Potrzeby zależą od roślin, fazy rozwoju, pogody, gleby, głębokości korzeni, udziału zwilżanej powierzchni i wcześniejszej wilgotności.

Sto osiemdziesiąt litrów na 120 emiterów oznacza średnio 1,5 l na punkt. Aby przeliczyć to na milimetry opadu, potrzebna jest jeszcze powierzchnia, na którą rozkłada się woda. Jeden litr na metr kwadratowy odpowiada jednemu milimetrowi, ale w nawadnianiu kroplowym zwilżana powierzchnia może być znacznie mniejsza niż całe pole.

Kalkulację przepływu należy więc łączyć z osobnym harmonogramem nawadniania i obserwacją gleby. Projekt większej instalacji powinien uwzględniać hydraulikę, filtrację, jakość wody i zapotrzebowanie szczytowe, a nie tylko mnożenie liczby kroplowników.

  • policz emitery w jednej strefie
  • mnoż tylko strefy otwarte jednocześnie
  • sprawdź wymagany przepływ również w l/min
  • zmierz wypływ w kilku miejscach działającej linii
  • ustal czas podlewania na podstawie potrzeb roślin i gleby

Najczęstsze pytania

Jak długo trzeba pracować, aby podać 180 l?

Dokładnie 45 minut przy stałym przepływie 240 l/h.

Czy cztery strefy pracujące kolejno wpisuje się jako cztery?

Nie. Jeśli w danej chwili otwarta jest tylko jedna, wpisz jedną. Cały program będzie natomiast trwał cztery razy dłużej.

Co się zmieni przy dwóch identycznych strefach jednocześnie?

Przepływ wzrośnie do 480 l/h, a przez 45 minut cały system zużyje 360 l, o ile źródło utrzyma wymagane ciśnienie.

Jak przeliczyć litry na minutę na litry na godzinę?

Pomnóż przez 60. Na przykład 4 l/min to 240 l/h.

Dlaczego końcowe kroplowniki podają mniej wody?

Przyczyną mogą być straty ciśnienia, różnica wysokości, zbyt długa lub wąska linia, zabrudzenie albo praca poza zakresem emitera.

Czy cel w litrach mówi, jak często podlewać?

Nie. Częstotliwość i potrzebna dawka zależą między innymi od roślin, pogody, gleby i zwilżanej powierzchni.

Źródła i dalsza lektura

  1. FAO. (1992). Crop water requirements and irrigation planning.
  2. USDA NRCS. (n.d.). National Engineering Handbook: Microirrigation.

Podobne wpisy