Земледелие – это и без того трудное дело благодаря непредсказуемости осадков и повышающейся температуры. Но оно становится еще более сложным, когда электроэнергия обходится земледельцам от 69 до 85 центов за киловатт-час. В условиях стремительно растущих цен на энергию экономическая целесообразность земледелия будет только снижаться.
Поддержание доходности хозяйств потребует некоторых изменений, и одно из самых простых из них – это изменение способов ирригации. Подача воды насосом – это, пожалуй, самый крупный пункт потребления энергии в хозяйстве. Земледельцы не могут перестать выполнять полив, но они могут использовать новые технологии, направленные на сокращение потребления энергии. Первым шагом является преобразование ирригационных систем высокого давления в энергосберегающие системы с низким давлением.
Низкое давление сокращает потребление энергии
Забор воды из рек, ручьев и водоносных слоев – это очень энергоемкий процесс.
К сожалению, большинство ирригационных систем по-прежнему используют для полива дождеватели типа Impact с высоким давлением. Дождеватели типа Impact подают огромное количество воды под давлением от 2 до 4 бар (30-60 фнт/кв. дюйм).
Для поддержания своей схемы покрытия они требуют, чтобы насосы направляли большие объемы воды по трубе на высокой скорости.
Более рациональные системы используют дождеватели с низким давлением, которые работают при 0,7-1,7 бар (10-25 фнт/кв. дюйм).
Такие дождеватели снижают требования к насосу без значительного сокращения расхода, и растения продолжают получать нужное количество воды. Они также помогают земледельцам уменьшать размеры насоса или лопастные колеса, чтобы сократить требуемую мощность.
Более того, дождеватели с низким давлением могут еще более сокращать расход энергии, повышая эффективность ирригации.
Дождеватели типа Impact с высоким давлением подают воду в воздух мелкими каплями в форме концентрированной струи. Такие капли легко сносятся ветром и быстро испаряются в сухих погодных условиях. Дождеватели с низким давлением, наоборот, создают более крупные капли, которые более устойчивы к ветрам и испарению.
Правильно разработанные системы низкого давления могут достигать значения равномерности распределения воды более 95%. Если потери воды снижаются, дождеватели могут работать в течение более коротких интервалов. Некоторые разбрызгивающие дождеватели с низким давлением, например Wobbler от Senninger, подают воду мгновенно по полной окружности. Интенсивность подачи воды на почву очень низкая, а ее воздействие напоминает мелкий дождь. Это помогает поддерживать впитывающую способность почвы. Дождеватели типа Impact подают воду в виде концентрированной струи, вызывая значительные повреждения и уплотнение почвы, а также сток воды. Покрытие радиуса полива обычно занимает 60-120 секунд.
Сокращение стоимости
Сколько вам удастся сэкономить, зависит от вашей системы, часов работы, расхода воды и давления. И тем не менее, земледельцы могут ожидать экономии около 50% с дождевателями низкого давления, например, ранее упомянутыми Wobbler.
Например, средняя система с расходом воды 40м³/час на гектар, эксплуатирующаяся 1000 часов в год при цене 85 центов за кВт-час может сэкономить 237,17 долл. США на гектар в год или достичь 58-процентной экономии, просто перейдя на дождеватели с низким давлением, работающие при 0,7 бар (10 фнт/кв. дюйм).
Не снижайте давление системы
Дождеватели, разработанные для более высокого эксплуатационного давления, не могут использоваться при низком давлении.
Каждый дождеватель создан для работы в определенном диапазоне расхода воды и давления. Это поддерживает равномерность подачи воды и правильный размер капель. Эксплуатация дождевателей типа Impact при давлении 0,7-1 бар ведет к искажению схемы полива и еще большему снижению его рациональности. Кроме этого, вода будет подаваться очень крупными каплями, что может привести к стоку или образованию корки на почве.
Пользователи должны убедиться, что дождеватели предусматривают эксплуатацию под низким давлением, прежде чем снижать давление и размеры насосов. Критерии низкого давления у разных производителей могут различаться. Однако большинство производителей признают давление выше 2 бар как среднее и высокое.
