Hajtatás vészterhes időkben (6.) - A benzinmotoros szivattyúk kiválasztása

Cikksorozatunk előző, a generátorokról szóló részében megemlítettük, hogy az áramfejlesztő generátorokról csak akkor érdemes például az elektromos vízszivattyúkat üzemeltetni, ha csak viszonylag ritkán, vagy napi szinten ugyan, de csak rövidebb ideig van rá szükség. Ha rendszeresen, naponta több órán át kell megoldanunk az öntözést hálózati áram nélkül, akkor mindenképpen benzinmotoros szivattyúval érdemesebb azt megoldani.

Ugyanis az elektromos generátorok hatásfoka viszonylag alacsony, benzinmotor teljesítményének csak kis hányada alakítódik át elektromos energiává. Ha ugyanezzel a benzinmotor közvetlenül a szivattyút forgatja, akkor ugyanannyi öntözővíz kinyomásához akár feleannyi üzemanyag is elegendő. És itt még nem besszéltünk arról, hogy egy elektromos generátor ára jelenleg többszöröse a benzinmotoros szivattyú árának. 

Természetesen ahhoz, hogy valóban hatékonyan tudjunk öntözni, nagyon oda kell figyelni, hogy a megfelelő technikai paraméterekkel rendelkező benzinmotoros szivattyút válasszuk.

Mit nézzünk a szivattyún?

A szivattyúk kiválasztásánál két fő paramétert kell figyelembe venni. Az első az, hogy mennyi a vizet tud adni egységnyi idő alatt (m3/óra, liter/óra, liter/perc), amit általában „Q” betűvel szoktak jelölni. Ha szerencsénk van, akkor két Q értéket is megad a gyártó. 

Q (max) – ez az a vízmennyiség, amit egy talajszinten lévő tartályból ki tud szívni, ha semmi sem fékezi, azaz egyből kifolyik a szivattyúból. Sajnos, a gyártók általában csak ezt a szép nagy értéket szokták megadni.

Q (nominális) – az a vízmennyiség, aminek a leadásánál a szivattyú hatásfoka a legnagyobb. Ez az érték általában a Q (max) 50-70 %-a körül van.

Hasonló a helyzet a szivattyú által biztosított nyomás tekintetében is. A magyar szakirodalomban ezt emelő magasságnak nevezik, és így már érthető, hogy miért méterben (m) adják meg a mértékét, és nem „pascal”-ban. Ezt a paramétert általában „H” betűvel jelölik. Ebből is kettő van, akárcsak a nyomásnál. 

H (max) – az a nyomás, amit a szivattyú maximálisan tud biztosítani, képletesen, legfeljebb ilyen magasra tudja felnyomni a vizet a talajszinten elhelyezett tartályból. (Ezt az értéket mutatná a szivattyúra szerelt nyomásmérő is, ha teljesen elzárnánk rajta a kivezető csapot.)

H (nominális) – az a nyomás, amin a szivattyú maximális hatékonysággal üzemel. Ennek az értéke is kb. a H (max) érték 50-70 %-a körül szokott lenni.

Egy kis számolgatás

Tehát nekünk olyan szivattyút kell választanunk, aminek a vízleadása (Q) és emelő magassága (H) működés közben az ideálisnak számító nominális érték közelében van. Ezt csak akkor tudjuk megtenni, ha előbb kiszámítjuk, hogy az öntöző rendszerünk megfelelő működéséhez milyen nyomáson és mekkora vízmennyiség szükséges óránként, azaz milyen igényt kell kielégítenünk. 

De legegyszerűbb, ha veszünk egy konkrét esetet, például egy 10 m x 40 m-es fóliasátrat. 

8 sor uborkával számolva, soronként egy szál csepegtetővel, akkor 8 sor x 38 m = 304 m hosszan fog csepegni a víz. Az interneten, vagy a csepegtetőszalag csomagolásán megtalálhatjuk, hogy a közkedvelt 10 cm-es beosztású TORO csepegtetőszalag vízleadása kb. 10 liter/m/óra. A mi példánkban Q = (304 m x 10 liter/m/óra) = 3000 liter/óra.

A szükséges nyomás (emelőmagasság) esetében is hasonlóan járunk el. Ugyanúgy kikeressük, hogy a TORO csepegtető szalagunknál a megengedett legnagyobb víznyomás 11 méter, a gyakorlatból tudjuk, hogy csak akkor lesz igazán egyenletes az öntözés a sorok teljes hosszán, ha a csepegtetőcsőben a nyomás a maximális közelében van. Tehát a csepegtetőszalagban biztosítandó nyomást H (csepegtető) = 10 m-nek vesszük.

Azonban a szivattyú által biztosítandó nyomás (emelő magasság) három részből tevődik össze. Az első az a fent meghatározott nyomás a végponton, azaz a csepegtető csőben. A második része az a nyomásveszteség a szűrőkben, csővezetékben stb. Ennek a nyomásveszteségnek a mértéke viszonylag tág határok között változhat, de egy helyesen kialakított rendszerben a H (veszteség) = 5-10 m között marad.

A harmadik eleme a szivattyú emelő magasságának a szívási mélység, azaz, hogy milyen mélyről kell szívnia a szivattyúnak a vizet. A maximális szívó mélység a fizika törvényei szerint 10 m lehet, de a veszteségeket is figyelembe véve legfeljebb 8-9 m. A környékünkön  a kutakban már 4-5 m mélyen víz van, ezért a H (szívás) = 5 m.

Ha a három nyomásértéket összeadjuk, akkor megkapjuk azt a teljes nyomásértéket, amit a szivattyúnknak biztosítania kell: H (szivattyú) = H (csepegtető) + H (veszteség) + H (szívás). A mi példánkban H (szivattyú) = 20-25 m.

Tehát nekünk olyan szivattyút kell keresnünk, amely H = 20-25 m nyomás mellett le tud adni Q = 3000 liter/óra vízmennyiséget. Ezek az értékek a szivattyú „nominális” értékei közelében kell, hogy legyenek, amelyet csak ritkán tüntetnek fel a gyártók. Ha a maximális értékek –H (max) és a Q (max) alapján kell választanunk, akkor használhatjuk a fentebb leírt arányokat. A szivattyú kiválasztásánál törekedjünk arra, hogy a szivattyúnk valamivel „többet tudjon”, mint amire aktuálisan szükségünk van, de ne legyen sokkal nagyobb teljesítményű, mert akkor már nem tudjuk hatékonyan üzemeltetni, csak egy „benzintemető” lesz belőle.

Visszatérve a példánkhoz. Az interneten történő kis keresgélés után rá is találtunk egy KENTAUR márkájú szivattyúra, amely H (max) = 30 m nyomást tud adni, valamint Q (max) = 8000 liter/óra vízleadásra képes.

Szerencsénkre a szivattyú úgynevezett „nyomásgörbéjét” (grafikonját) is közzé tették. Ennek a grafikonnak a segítségével aztán pontosan leellenőrizhetjük, hogy a szivattyúnk egy adott vízleadás mellett milyen nyomást tud biztosítani. Mint látható, a kiválasztott szivattyú a szükséges 3000 liter/óra vízmennyiség mellett pontosan 25 m-es teljes nyomáson üzemel, ami tökéletesen megfelel a példaként vett fóliasátor öntözőrendszere igényeinek.

De mi van akkor, ha jóval nagyobb teljesítményű szivattyúnk van, vagy csak olyat tudunk beszerezni? Ennek a problémának a megoldásával a következő cikkünkben fogunk foglalkozni.

Pro Agricultura Carpatika Alapítvány