Sprinklerbewässerung: [Vorteile, Nachteile, Formen und Funktionsweise]
Sprinklerbewässerung (auch bekannt als Wassersprinkler oder einfach Sprinkler) ist eine Form der Bewässerung, mit der landwirtschaftliche Nutzpflanzen, Rasenflächen, Landschaften, Golfplätze und andere Bereiche bewässert werden.
Die Sprühgefahr wird auch zur Kühlung und Staubkontrolle in der Luft verwendet.
Sprinklerbewässerung ist die Methode, Wasser auf kontrollierte Weise ähnlich wie Regen auszubringen.
Wasser wird über ein Netzwerk verteilt, das aus Pumpen, Ventilen, Rohren und Sprinklerköpfen bestehen kann.
Bewässerungssprinkler können für private, industrielle und landwirtschaftliche Zwecke verwendet werden. Es ist nützlich auf unebenem Gelände, wo nicht genügend Wasser vorhanden ist, sowie auf sandigen Böden.
| Vorteil | Nachteile |
| Eliminiert Wasserführungskanäle und reduziert so mögliche Verluste beim Wassertransport. | Es ist einfacher, Wasser zu verschwenden, wenn die Installation nicht korrekt ist. |
| Für alle Bodenarten außer Ton geeignet. | Unkräuter vermehren sich leichter. |
| Hilft bei der Leistungssteigerung. | Die Installation kann teurer sein und mehr technisches Wissen erfordern. |
| Simulieren Sie die Bewässerung, als ob es regnen würde. | Seine Effizienz hängt stark von der Stärke ab, mit der der Wind weht. |
| Reduziert die Bodenverdichtung. |
An das Hauptrohr münden in regelmäßigen Abständen senkrecht stehende Rohre, die oben rotierende Düsen aufweisen. Wenn das Wasser durch das Hauptrohr unter Druck gesetzt wird, entweicht es aus den rotierenden Düsen. Es wird auf die Ernte gesprüht.
Bei der Sprinkler- oder Überkopfbewässerung wird Wasser zu einer zentraleren Stelle innerhalb des Feldes geleitet und durch Hochdruck-Sprinkler oder -Kanonen verteilt.
Was ist Sprinklerbewässerung?
Das Sprinkler-Bewässerungssystem ermöglicht die Anwendung von Hochdruckwasser mit Hilfe einer Pumpe. Es gibt das Wasser ähnlich wie Regen durch eine Düse mit kleinem Durchmesser ab, die in den Rohren platziert ist.
Das Wasser wird über ein Rohrsystem verteilt, in die Luft gesprüht und dank der großen Abflusskapazität auf den meisten Bodenarten bewässert.
Sprinklerbewässerung besteht darin, Wasser auf den Boden aufzubringen und Regen zu simulieren.
Dieser Effekt wird durch den Druck erreicht, mit dem das Wasser innerhalb eines Rohrleitungssystems fließt und durch die Düsen eines Sprinklers nach außen geleitet wird. Normalerweise wird der erforderliche Druck von hydraulischen Pumpen erzeugt, die Wasser aus einem Kanal, Fluss oder Brunnen beziehen.
Das System kann aber auch ohne Pumpen betrieben werden, wenn die Wasserquelle höher liegt als das zu bewässernde Land.
Was sind die Vorteile des Sprinkler-Bewässerungssystems?
- Eliminiert Wasserführungskanäle und reduziert so mögliche Verluste beim Wassertransport.
- Für alle Bodenarten außer Ton geeignet.
- Geeignet für die Bewässerung, wenn der Pflanzenbestand pro Flächeneinheit sehr hoch ist.
- Hilft bei der Leistungssteigerung.
- Simulieren Sie die Bewässerung, als ob es regnen würde.
- Reduziert die Bodenverdichtung.
- Die Mobilität des Systems erleichtert seine Bedienung.
- Geeignet für welliges Gelände.
- Spart Land, da keine Barrieren benötigt werden.
- Der Einsatz von Düngemitteln und löslichen Chemikalien ist möglich.
- Bietet Frostschutz und hilft, das Mikroklima zu verändern.
- Reduziert die Arbeitskosten.
Welche Nachteile hat dieses System?
- Das Wasser wird viel leichter verschwendet als bei anderen Bewässerungssystemen, wenn es nicht richtig installiert ist.
- Wenn Sie keine Unkrautbekämpfungssysteme haben, vermehren sie sich viel stärker als beispielsweise bei anderen Systemen, wie z. B. der Tropfbewässerung.
- Es kann schwieriger zu installieren und auch zu warten sein.
- Es ist windempfindlich. Windige Tage können die Bewässerung beeinträchtigen.
Was brauchen wir, um ein Sprinkler-Bewässerungssystem in Betrieb zu nehmen?
die Sprinkler
Sprinkler sind das wichtigste Element in Wasserbewässerungsanlagen.
Sie sind Geräte, die Wasser in mehreren Tröpfchen versprühen. Das Wasser wird gleichmäßig auf dem Boden verteilt.
Durch die Drehung des Sprinklerkörpers, der Reaktionswirkung des Sprinklerimpulses, kehrt der Strahl des Hammerarms durch die Wirkung des Hammers in seine ursprüngliche Position zurück.
Die Durchflussmenge des Sprinklers wird durch den Durchmesser der Düse und ihren Druck bestimmt.
Zum Beispiel:Ein Sprinkler, der für eine Durchflussrate von 1200 l/h bei einem Druck von 2 kg/cm2 ausgelegt ist.
Wenn der Druck abfällt, wird weniger Durchfluss reduziert, und wenn der Druck abfällt, wird mehr Durchfluss reduziert.
Die Reichweite des Sprinklerkopfes, die den Sprühradius bestimmt, hängt vom Neigungswinkel der Düse und dem Arbeitsdruck ab.
Der maximale Benetzungsradius kann bei einem Neigungswinkel von 45º erreicht werden, wenn der Wind keine Rolle spielt, sollte dieser Wert gewählt werden. Bei windigen Bedingungen sollten jedoch Sprinkler mit niedrigem Winkel ausgewählt werden, und Sprinkler mit einem Anstellwinkel zwischen 25 und 25 Grad werden am meisten empfohlen. 27.
- Sprinklerspray: Dieser Parameter hängt vom Durchmesser der Düse ab. Bei einem gegebenen Düsendurchmesser ist die Tröpfchengröße größer, wenn der Arbeitsdruck niedriger ist. Bei gegebenem Arbeitsdruck nimmt die Tröpfchengröße mit zunehmendem Düsendurchmesser zu.
- Pluviometrie: Gibt die Intensität der Sprinklerbewässerung an und wird anhand der Höhe des Wassers gemessen, das in einer bestimmten Zeit auf den Boden gelangt. Sie wird normalerweise in mm/h ausgedrückt. Als Auslegungskriterium sollte der Sprinklerniederschlag gleich oder geringfügig kleiner als die Grunddurchlässigkeit des Bodens sein, um ein Abfließen zu verhindern.
Pumpeneinheit
Die Wasserpumpe der Sprinkler-Bewässerungsanlage ist ein Gerät mit folgenden Funktionen: Mechanische Hebevorrichtung, deren Zweck es ist, Wasser aus einer Wasserquelle aufzunehmen. Wählen Sie es aus und schieben Sie es in das Rohrnetz. Das Pumpenaggregat kann folgende Komponenten aufweisen:
- Saugkammer.
- Elektrische Bombe.
- Korbventil und Saugventil.
- Zubehör und Auspuffzubehör.
- Saugrohr.
Elektrische Bombe
Eine Motorpumpe ist ein Gerät, das aus einem Motor und einer Pumpe besteht.
Die mechanische Energie des Motors erzeugt die Aktivierung der Pumpe, die das Wasser mit einem bestimmten Druck und Durchfluss in Richtung der Rohre saugt. Dies ist auf die durch die Motorleistung erzeugte Zentrifugalkraft und die Konstruktion des Boost-Motors zurückzuführen.
Die Elektropumpe ist der Hauptteil der Pumpeinheit und muss vor der Installation die richtige auswählen. Ausrüstung
Wählen Sie die elektrische Pumpe entsprechend dem erforderlichen Wasserdurchfluss, der Höhe, der Gesamtgeometrie und dem für den Wasserauslass (Sprinklerkopf) erforderlichen Druck aus.
Vertriebsnetz
Das Verteilungsnetz ist als eine Reihe von Rohren zu verstehen, die das Hauptnetz und die Nebenleitungen oder Seitenzweige bilden.
Das Hauptnetz ist ein Rohr, das Druckwasser von der Pumpe zu den seitlichen Abzweigungen führt, und diese Abzweigungen werden vom Hauptnetz zu den in den Abzweigungen installierten Düsen geführt.
Welche Faktoren beeinflussen die Sprinklerbewässerung?
Es gibt eine Reihe von Faktoren, die sich direkt oder indirekt auf unsere Sprinkler-Bewässerungssysteme auswirken.
Fließdruck
Der Arbeitsdruck der Sprinkler ist wahrscheinlich das wichtigste Element. Daher ist es wichtig festzustellen, ob unsere Sprinklerköpfe ordnungsgemäß funktionieren.
Wenn der Druck niedrig ist, wird das Wasser in große Tröpfchen gebrochen und daher ist ihre Verteilung nicht korrekt. Wenn der Sprinkler ausreichend Druck hat, erzeugt er ein gleichmäßiges und korrektes Feuchtigkeitsmuster.
Windgeschwindigkeit
Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Wind. Um diesen Faktor zu vermeiden, ist es sehr wichtig, die Sprinkler richtig zu verteilen und ihnen genügend Abstand zu geben.
Je höher die Höhe, desto höher die Windgeschwindigkeit und daher stärker von diesem Faktor betroffen. Der Sprinkler sollte so niedrig wie möglich installiert werden.
Übliche Geschwindigkeiten von mehr als 2,5 m/s bedeuten, dass eine Sprinklerbewässerung NICHT empfohlen wird. Während Geschwindigkeiten zwischen 1 und 2,5 m/s nicht empfehlenswert sind.
Arten der Sprinklerbewässerung
Industrielle Sprinklerbewässerung
Sprinkler mit höherem Druck, die sich von selbst im Kreis bewegen, werden durch einen Kugel-, Zahnrad- oder Schlagantrieb (Prallsprinkler) angetrieben. Sie können so konstruiert sein, dass sie sich in einem Voll- oder Teilkreis drehen.
Spritzpistolen ähneln Prallsprinklern, außer dass sie im Allgemeinen mit sehr hohen Drücken von 275 bis 900 kPa (40 bis 130 lbf/in²) und normalerweise Durchflussraten von 3 bis 76 l/s (50 bis 1.200 gal/min) arbeiten mit Düsendurchmessern in der Größenordnung von 10 bis 50 mm.
Neben der Bewässerung werden Kanonen für industrielle Anwendungen wie Staubunterdrückung und Protokollierung verwendet.
Viele Bewässerungssprinkler sind zusammen mit ihren Stützrohren im Boden vergraben, obwohl auch oberirdische und mobile Sprinkler üblich sind.
Die meisten Bewässerungsregner arbeiten mit elektrischer und hydraulischer Technologie und sind in Zonen gruppiert, die durch Betätigung eines Magnetventils gemeinsam ein- und ausgeschaltet werden können.
Sprinkler-Bewässerung für Privathaushalte
Ein oszillierender Sprinkler wird üblicherweise zum Bewässern von Wohnrasen verwendet und bewegt sich nach Bedarf.
Rasensprinkler für den Hausgebrauch variieren stark in Größe, Kosten und Komplexität. Dazu gehören Schlagsprinkler, oszillierende Sprinkler, Tropfsprinkler, unterirdische Sprinkleranlagen und tragbare Sprinkler.
Fest installierte Systeme arbeiten oft mit Zeitschaltuhren oder anderen automatisierten Prozessen. Sie werden manchmal aus ästhetischen und praktischen Gründen mit einziehbaren Köpfen installiert, um Schäden beim Mähen zu reduzieren.
Diese Arten von Systemen können oft so programmiert werden, dass sie jede Woche zu einer bestimmten Zeit und an einem bestimmten Tag automatisch starten.
Kleine tragbare Sprinkler können vorübergehend im Rasen platziert werden, wenn zusätzliche Bewässerung erforderlich ist oder ein dauerhaftes System nicht verfügbar ist. Sie werden oft an einen Wasserhahn im Freien angeschlossen und für kurze Zeit aufgestellt.
Andere Systeme können professionell dauerhaft im Boden installiert und dauerhaft an das Sanitärsystem eines Hauses angeschlossen werden.
In den 1950er Jahren wurde in Australien ein früher von Nomad entwickelter Sprinkler namens „ Fix and Forget Tractor Sprinkler “ verwendet. Der Wasserdruck ließ den Sprinkler langsam über den Rasen gleiten.
Sprinklerbewässerung in der Landwirtschaft
Die früheste Verwendung von Sprinkleranlagen durch Landwirte erfolgte in Form von Haus- und Golfplatzsprinklern.
Diese Ad-hoc-Systeme verrichteten zwar die Arbeit von erdverlegten Rohren und festen Sprinkleranlagen, störten aber die Kultivierung und waren teuer in der Wartung. Die Center-Pivot-Bewässerung wurde 1940 von dem Landwirt Frank Zybach erfunden, der in Strasburg, Colorado, lebte.
In den 1950er Jahren entwickelte Stout-Wyss Irrigation System, ein Unternehmen mit Sitz in Portland, Oregon, ein rohrförmiges landwirtschaftliches Bewässerungssystem, das zur beliebtesten Form der Bewässerung für Landwirte geworden ist, die große Felder bewässern.
Bei diesem System bewegen sich große Räder, die an großen Rohren mit Sprinkler befestigt sind, langsam über das Feld.
Quellen und Referenzen
- https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/sprinkler-irrigation
- https://en.wikipedia.org/wiki/Irrigation_sprinkler
- https://agritech.tnau.ac.in/agricultural_engineering/spring_irrigation.pdf
- https://christieslandscapes.com.au/complete-low-cost-guide-to-maintaining-a-sprinkler-irrigation-system/
- https://biblioteca.inia.cl/bitstream/handle/123456789/40180/NR26419.pdf?sequence=1&isAllowed=y
- http://oa.upm.es/19378/1/INVE_MEM_2012_140545.pdf
