Перейти к содержимому Выбор насоса для орошения поля:
инструкция для фермеров от специалиста с 20-летним опытом
Разбираемся, какие параметры действительно важны, чем отличаются насосы для разных систем орошения и когда выгоднее выбрать привод от ВОМ, дизельную станцию или электронасос.
Приветствую, коллеги! Меня зовут Алексей, я занимаюсь подбором насосного оборудования уже 20 лет
Каждый сезон я помогаю аграриям подбирать насосы для полива. Фермеры ищут насос под свою оросительную систему, но далеко не всегда им легко ориентироваться в нюансах подбора. Критериев много, и разобраться в них сходу непросто.
В этой статье я расскажу, исходя из своего опыта, какие параметры действительно важны, чем отличаются насосы для разных систем орошения, и когда выгоднее выбрать привод от ВОМ, дизельную станцию или электронасос.
Содержание статьи
1. ТРИ ФАКТОРА: что нужно знать перед подбором.
2. НАСОСЫ ДЛЯ РАЗНЫХ СИСТЕМ ОРОШЕНИЯ (переходите к вашей, если хотите почитать именно про неё)
2.1 Барабанная дождевальная машина
2.2. Капельный полив
2.3 Широкозахватные ДМ: круговая и фронтальная ДМ
2.4 Спринклерное орошение полей (дождевальными пистолетами)
3. КАК ВЫБРАТЬ ПРИВОД: ВОМ, Дизель или Электричество?
4. КРАТКИЙ ИТОГ: какой насос выбрать
5. Главное правило и чек-лист
1. Три столпа подбора: что нужно знать до звонка поставщику
Насос подбирается не по принципу «берите помощнее, хуже не будет». Лишняя мощность — это лишние деньги при покупке, перерасход топлива или электроэнергии, лишняя нагрузка на систему.
Насос с недостаточными параметрами не обеспечит качественный полив — вода просто не дойдёт до системы орошения или дойдёт в недостаточном объёме.
Для качественного подбора нужны три группы данных.
Для качественного подбора нужны три группы данных:
1) требования оросительного оборудования по расходу и напору на входе,
2) длина, диаметр и перепад по высоте в трубе от насоса до входа в оросительное оборудование,
3) привод насоса (дизель, электричество, вом трактора).
1.1 Тип системы орошения и её требования по напору и расходу воды
Капельная лента, «пивот», барабанная ДМ или спринклеры в поле требуют принципиально разных давления и расхода воды.
Барабанная машина со спринклером любит высокий напор. Капельный полив, наоборот, работает на сравнительно низком давлении, а расход сильно зависит от орошаемых площадей. Круговая машина обычно потребляют огромные объёмы — сотни кубометров в час при невысоком давлении.
Практический совет.
Посмотрите в документации на систему орошения требуемые на входе в оборудование напор и расход воды. Если документации нет - запросите эти данные у поставщика или изготовителя оборудования
Приведём таблицу с усреднёнными требованиями систем орошения по давлению и производительности на входе:
Система орошения | Требуемые давление (атм) и расход (м3/ч) на входе |
|---|---|
Круговая дождевальная машина радиусом 100м — 500м | Давление на входе 2.5-3 атм, расходы воды зависит от модели и длины машины и варьируется примерно от 150 до 400м3/ч и более. |
Капельный полив | Давление на входе 2-3 атм. Это с учётом потерь в фильтрах и магистралях. На саму капельную ленту требуется до 1 атм, однако 1 атм теряется на фильтре, также есть потери на магистралях подводящих воду к капельным шлангам.
Расход примерно 70м3/ч на 1 га. Общий расход зависит от того, какую площадь планируют поливать одновременно.
|
Барабанная дождевальная машина 500м/110мм | Давление на входе 7-8 атм, расход воды до 70 м3/ч |
Мобильная система спринклерного полива для больших участков | Давление на входе в спринклер 3-7 атм (желательно от 5 атм для хорошей производительности и дальности), расход на один спринклер 30 – 60м3/ч (для самых популярных моделей на большие участки).
Для примера, табличные параметры спринклера Кликер на форсунке 22мм:
при 5 атм. — выдаёт расход воды 44 м3/час и дальность струи 44м;
при 3 атм — 34м3/ч, 36м дальность.
Обычно на передвижных системах спринклерного орошения используется от 2х до 4х таких дождевальных пистолетов.
Общий расход на входе желателен 70-120 м3ч для двух спринклеров, 140 — 240м3/ч для 4х спринклеров, а давление оптимально 4-5 атм.
|
1.2 Параметры напорной магистрали
Как далеко качать? Вода по трубе — это не просто поток. Это битва с трением и перепадами высот. Каждый метр трубы и каждый поворот «съедают» драгоценные метры напора.
Это надо учитывать при подборе насоса. Насос должен обеспечить давление (требуемая рабочая точка насоса):
[на входе в оросительное оборудование] + [потери в магистрали] + [перепад высот] + [потери на фильтрах и арматуре].
Именно здесь часто ошибаются. Смотрят только паспорт дождевальной машины, где указано давление на входе, а потом забывают, что вода ещё должна пройти 200–500 метров трубы, фильтр, повороты, задвижки и, возможно, подняться в горку.
Итог простой: на бумаге насос подходит, в поле — «не добивает».
Насос должен обеспечить давление (требуемая рабочая точка насоса): [на входе в оросительное оборудование] + [потери на длину трубы] + [перепад высот] + [потери на фильтрах и арматуре].
Для понимания существенного влияния длины трубы на потери давления, приведём примеры потерь давления в ПЭ трубах на каждые 100м трубы в зависимости от диаметра трубы и требуемого расхода на её конце.
диаметр трубы \ требуемый расход воды | 70 м3/ч | 140 м3/ч | 210 м3/ч |
|---|---|---|---|
Труба внутр. d 100мм | Потери давления 7 м на 100м | Потери давления 24.5 м на 100м | Потери давления 50.8 м на 100м |
Труба внутр. d 140мм | Потери давления 0.7 м на 100м | Потери давления 2.6 м на 100м | Потери давления 5.3 м на 100м |
Практический совет.
Приблизительно вы сами можете рассчитать потери давления в магистрали следующим образом:
1) потери из-за подъёма считаются очень просто. Один метр подъёма = потеря 0.1 атм давления. Например, если у вас от насоса до дождевальной машины подъём 27 м, то потери составят 2.7 атм.
2) потери на сопротивление трубы рассчитываются исходя из длины трубы, её диаметра и расхода воды, который должен быть на конце напорной магистрали. Рассчитать их можно с помощью онлайн калькулятора гидравлических потерь давления в трубе, которых достаточно много в интернете.
3) если у вас после насоса стоит фильтр или много поворотов и изгибов - на них потеряется ещё 1-2 атм.
Пример расчёта рабочей точки при подборе насоса для двух барабанных дождевальных машин.
1.3 С каким приводом насос выбрать? ВОМ трактора, дизельный мотор или электродвигатель?
Есть три варианта насосов с разным приводом: от вом трактора, электронасос и дизельная насосная станция. Выбор производится исходя из бюджета и доступности источников питания (трактор, электричество, диз.топливо).
Есть три варианта насосов с разным приводом: от вом трактора, электронасос и мотопомпа.
Чтобы выбрать, нужно ответить на вопросы:
- есть ли на поле электричество 380 В нужной мощности, сколько стоит подключение, какой тариф на электроэнергию, насколько стабильна подача электроэнергии в сезон полива?
- есть ли свободный трактор на сезон полива (если использовать насос от вом, такой трактор нужен);
- сколько часов в сезон будет работать насос (опять же для расчёта оправданности подведения электричества, либо возможности отвлекать трактор на это время);
- нужно ли часто перемещать насос между полями (насколько мобильная насосная система требуется);
- есть ли возможность обслуживать дизельную станцию (механик, подвоз топлива) — выбор между электронасосом, который требует значительно меньше обслуживания и мотопомпой, которая более автономна, мобильна, но требует больше обслуживания;
- какой бюджет на покупку и эксплуатацию.
Один и тот же насос может быть технически правильным, но экономически невыгодным. Поэтому насосную установку нужно подбирать под конкретное хозяйство.
2. НАСОСЫ ДЛЯ РАЗНЫХ СИСТЕМ ОРОШЕНИЯ
(переходите к вашей, если хотите почитать именно про неё)
2.1 Барабанная дождевальная машина
2.2. Капельный полив
2.3 Широкозахватная: круговая и фронтальная ДМ
2.1 Насос для барабанной дождевальной машины
Барабанная дождевальная машина (далее — БДМ), или «катушка», — один из самых популярных вариантов полива в малых и средних хозяйствах.
Конструкция понятная: механизированный барабан на колесах, на который намотан шланг диаметром обычно от 50 до 110 мм, иногда больше. Длина шланга — примерно от 170 до 500 м. На конце стоит тележка со спринклером или консоль с форсунками.
Главная особенность БДМ — длинный шланг. А чем длиннее и тоньше труба, тем больше давление теряется по пути. Поэтому для барабанных машин нужен высоконапорный насос.
Спринклер или консоль: разница большая
Барабанные машины бывают двух основных типов:
- со спринклером — на конце стоит дальнеструйный дождеватель;
- с консолью — вода распределяется через низконапорные форсунки.
Для фермера разница принципиальная.
Лучший источник точных данных от требуемом давлении и расходе воды на входе — паспорт дождевальной машины. Но если паспорта нет под рукой, практический ориентир такой:
БДМ со спринклером
Спринклер требует более высокого давления. Обычно для нормальной работы дождевателя нужно около 4–6 бар на самом спринклере. С учётом потерь в шланге на входе в машину часто требуется 6–8 бар. Если магистраль длинная, узкая или есть подъём, давление на насосе может потребоваться 9–11 бар и выше.
БДМ с консолью
Консоль требует меньше напора. Низконапорным форсункам обычно достаточно 2,5–4 бар на входе в консоль. Но часть давления теряется в шланге барабанной машины, поэтому на входе в БДМ обычно нужно 4–7 бар. Если есть длинная подающая магистраль, фильтры или перепад высот, к этим значениям добавляют ещё примерно 0,5–2,5 бар. В итоге насос часто должен выдавать 5–9 атм.
Для большинства барабанных дождевальных машин нужны насосы с параметрами:
давление: 8–12 атм;
расход: 40–70 м³/ч.
Типичные параметры насоса для БДМ
Для большинства барабанных дождевальных машин нужны насосы с параметрами:- давление: 8–12 атм;
- расход: 40–70 м³/ч;
- для очень крупных катушек: до 100 м³/ч и выше.
Если одна насосная станция работает сразу на две БДМ, расход нужно считать на обе машины, а давление — по самой требовательной линии.
Ниже приводим пример расчёта рабочей точки насоса для питания барабанных дождевальных машин в конкретных условиях.
Как точно рассчитать потери давления в магистральной трубе мы рассказали выше.
Пример подбора насоса для полива одновременно двумя барабанными дождевальными машинами
Исходные данные:
- Расстояние от воды до дальней точки подключения машин (длина магистральной трубы) = 400м.
- Воду подводит магистральная ПЭ труба d 140 мм sdr 17 , внутренний диаметр такой трубы ≈ 123 мм.
- Подъём от насоса до дождевальной машины =20 м.
- Согласно тех. характеристикам давление на входе в машину требуется 7 атм, расход воды на входе требуется 70 м3/ч.
Расчёт:
- Согласно калькулятору потери в трубе данного диаметра и длины при расходе 140 м3/ч (две машины по 70 м3/ч) составят 36.3 м (≈3.6 атм)
- Потери на подъём 20 м (2 атм).
- Рабочая точка насоса по давлению составит = [7 атм, требуемые на входе] + [3.6 атм, теряемые на сопротивление в длинной магистральной трубе] + [2 атм, теряемые на 20 м подъёма] = 12.6 атм.
- Рабочая точка насоса по производительности 140 м3/ч (две машины по 70 м3/ч)
Т.е. нужен насос, который будет при 140 м3/ч выдавать давление 12.5 атм.
Для этих целей может подойти, к примеру, дизельная насосная станция AQUATORIYA 150 л.с., с насосом Rovatti S3K100/3e, которая при оборотах двигателя 2000 об/мин, выдаёт давление 13.3 атм при расходе 144 м3/ч. И эта рабочая точка для насоса Rovatti S3K100/3e не является крайней (на крайних рабочих точках долговременная работа не рекомендуется).
Какой привод и конкретные модели наиболее популярны для “катушек”
Очень многие фермеры выбирают насос от ВОМ трактора, так как он дешевле дизельной станции, проще в обслуживании, легко перевозить с поля на поле
На практике, достаточно часто, фермеры с барабанными машинами выбирают насосы от ВОМ трактора. Причина понятная: дешевле дизельной станции, проще в обслуживании, легко перевозить с поля на поле.
Один из самых распространённых вариантов — Rovatti T3-80AE. Его максимальные параметры: до 90 м³/ч при давлении до 11 атм. Такой насос подходит для большинства БДМ с диаметром шланга до 110 мм.
Плюс Rovatti T3-80AE — универсальность.
Если сегодня у вас небольшая катушка, насос можно использовать на меньших оборотах. Если позже возьмёте машину крупнее, запас по параметрам пригодится. В хозяйстве это важно: техника должна не только работать сегодня, но и не становиться бесполезной завтра.
Ориентиры по подбору насоса от ВОМ для "катушки" в зависимости от диаметра трубы барабанной дождевальной машины
40-75 мм
Для небольших барабанных машин с диаметром трубы 40–75 мм можно рассматривать Rovatti T2-65E. Максимальная производительность — около 48 м³/ч при давлении до 9,5 атм.
82-90 мм
Для «катушек» с трубой диаметром 82 и 90 мм подойдёт Rovatti Т 2-50Е. Максимальная производительность 75 м³/ч с давлением 8.8 атм.
100-110 мм
Для машин с трубой 100–110 мм одним из оптимальных вариантов будет Rovatti T3-80AE: до 90 м³/ч и до 11 атм.
Большой перепад и/или длина напорной магистрали
Если магистраль длинная, есть серьёзный перепад высот или нужно больше напора, можно смотреть в сторону Rovatti T3K80/90/2E. Его максимальные параметры — до 105 м³/ч при напоре до 14,2 атм.
124-140 мм. Особо большие "катушки"
Для особо крупных катушек, например с трубой 125–140 мм, могут потребоваться более мощные модели:
Дизельная насосная станция для БДМ
Если свободного трактора нет или полив идёт долго в одном месте, имеет смысл рассмотреть дизельную насосную станцию.
Для большинства барабанных машин обычно подходят станции с диапазоном:
- расход: 30–100 м³/ч;
- давление: 7–10 атм.
Главное правило: смотрите не только максимальные цифры в описании, а график или таблицу “расход — напор”. Для примера, приводим таблицу, основанную на тестах производителя, для насоса Rovatti S3K100/3e. Она очень подробно и наглядно показывает параметры дизельной насосной станции с данным насосом при разных оборотах двигателя. В ней можно найти диапазон производительности насоса, данные для конкретного расхода при конкретных оборотах по давлению и потребляемой мощности.
У мотопомпы в характеристиках может быть написано «100 м³/ч», но важно, какое давление она выдаёт именно при этом расходе. Для этого требуется график (кривая) или таблица соотношения расхода/напора.
У мотопомпы может быть написано «100 м³/ч», но важно, какое давление она выдаёт именно при этом расходе. Максимальный расход производителями мотопомп часто указывается при минимальном напоре, а максимальный напор — почти без расхода.
Для одной большой катушки (с трубой Ø 90-110 мм) хороший ориентир — 60–70 м³/ч при 8–10 атм. У мотопомп (в отличие от эл.двигателей) есть особенность — понижая и повышая обороты двигателя, вы можете увеличивать/уменьшать производительность и напор, подстраивая параметры под вашу систему орошения. В этом случае для подбора мотопомпы будут полезны графики (или таблицы) напор/расход при разных оборотах крыльчатки насоса.
AQUATORIYA ДНС-69/94, 55 л.с.
Номинальная рабочая точка — 69 м³/ч при напоре 94 м. Подходит для большинства катушек с трубой 40–90 мм.
AQUATORIYA ДНС-176/98, 125 л.с.
Номинальная рабочая точка — 176 м³/ч при напоре 98 м. Вариант для крупной катушки с трубой 100–125 мм или для подачи воды сразу на несколько БДМ меньшего размера.
AQUATORIYA ДНС-132/102 с насосом Rovatti S3K100/2, 125 л.с.
Максимальные параметры — до 132 м³/ч при напоре 102 м. Станция интересна широким диапазоном работы/ Она может работать и на одну БДМ (например, на рабочей точке 72 м3/ч с напором 93 м при 1800 об/мин) и на две (120 м3/ч при напоре 107 м на 2000 об/мин), и может создать нужное давление даже при очень длинной магистрали и большом перепаде (60 м3/ч при напоре 151 м при 2300 об/мин)
Электронасос для барабанной машины
Электронасос для БДМ нужно подбирать особенно точно. В отличие от дизеля или насоса от ВОМ, обороты электродвигателя регулируются ограниченно и только через частотный преобразователь. Номинальные давление и напор электронасоса можно уменьшить только на 10-15 %, а увеличить редко когда возможно.
Электронасос для БДМ нужно подбирать особенно точно. Номинальные давление и напор электронасоса можно уменьшить только на 10-15 %, а увеличить редко когда возможно.
Для электронасоса очень важно, чтобы номинальная рабочая точка (заявленная и протестированная производителем и прописанная в документации на насос) совпадала с расчётными параметрами системы: расходом и напором.
У мотопомп и насосов от вом всегда есть несколько диапазонов напор/расход в зависимости от оборотов двигателя, а у электронасоса такой диапазон только один (т.к. электронасос рассчитан для работы с определённой фиксированной скоростью вращения двигателя. Скорость вращения двигателя можно регулировать с помощью специального устройства - частотного преобразователя, но в небольшом диапазоне.
Для сравнения посмотрите две таблицы с параметрами "Производительность / Давление". Одна для мотопомпы (четыре диапазона на разных оборотах), вторая для электронасоса (один диапазон, т.к. обороты электронасоса фиксированы).
- Aquatoriya ES80-50-200 — 100 м³/ч, 56 м. Подходит для машины с консолью или небольшой БДМ со спринклером при небольшой длине магистрали.
- Aquatoriya PVS 45-50, 18,5 кВт — 45 м³/ч, 97 м. Вариант для БДМ с трубой 40–75 мм.
- Aquatoriya PVS 64-50, 30 кВт — 64 м³/ч, 102 м. Подходит для катушек с трубой 75–90 мм.
- Aquatoriya PST 65-250/300, 30 кВт — 90 м³/ч, 74 м. Подходит для БДМ с трубой 80–90 мм.
- Aquatoriya PST 65-315/550, 55 кВт — 120 м³/ч, 110 м. Вариант для крупных машин с трубой 100–125 мм.
2.2 Насос для капельного орошения: особенности подбора
Капельный полив обманчиво кажется «лёгкой» системой для насоса. Давление действительно невысокое, но расход может быть очень серьёзным.
Обычно давление на входе в капельную систему составляет 1,0–1,5 бар. Но насос должен преодолеть потери в магистрали, фильтрах, арматуре и возможный перепад высот.
Практические ориентиры такие:
- при короткой магистрали и небольшом перепаде — 3–5 атм на насосе;
- при расстоянии 300–500 м и фильтрации — 4–6 атм;
- при расстоянии больше 500 м или перепаде 20–30 м — может потребоваться 10 атм и выше.
Как точно рассчитать потери давления в магистральной трубе мы рассказали выше.
Как рассчитать расход для капельного полива
Нужная производительность зависит от того, какую площадь вы хотите поливать одновременно.
Для расчёта нужны:
- длина капельной ленты в одном поливном блоке;
- расстояние между рядами;
- шаг между капельницами;
- расход одной капельницы, л/ч.
Разберём пример. Есть поле картофеля 1 га, размером 100 × 100 м. Междурядье — 0,75 м. Капельница стоит через 0,3 м. Расход одной капельницы — 1,6 л/ч. Считаем количество рядов: 100 м / 0,75 м = 133 ряда. Общая длина ленты: 133 ряда × 100 м = 13 300 м. Количество капельниц: 13 300 м / 0,3 м = 44 333 капельницы. Общий расход: 44 333 × 1,6 л/ч = 70 932 л/ч, то есть примерно 71 м³/ч. Вывод: для одновременного полива 1 га картофеля при таких параметрах нужна насосная станция производительностью не менее 71 м³/ч. При короткой магистрали и небольшом перепаде насос должен выдавать примерно 3–5 атм. Если хотите поливать за один раз 2 га, расход будет уже около 142 м³/ч.
Не забудьте про магистральную трубу
Даже если насос способен выдать 150 м³/ч, это не значит, что ваша труба спокойно пропустит такой объём.
На капельном поливе часто используют магистральные трубы диаметром 100 или 150 мм.
Практический ориентир:
- труба 100 мм — до 120 м³/ч;
- труба 150 мм — до 200 м³/ч.
Если к участку подходит «сотая» труба, ставить насос на 180 м³/ч обычно бессмысленно: трубопровод просто станет узким горлышком в системе орошения. Как говорится, КамАЗ в калитку не заедет, даже если двигатель хороший.
Насосы от ВОМ для капельного полива
Для капельного орошения можно использовать следующие модели насосов от ВОМ:
- Rovatti T0-50 — 6–33 м³/ч, 5,3–4,7 атм;
- T1-65AE-TW — 24–60 м³/ч, 6,2–5,6 атм;
- T1-80E — 36–90 м³/ч, 6,8–6,1 атм;
- T2-80E — 36–105 м³/ч, 7,1–6 атм;
- T2-85E — 36–120 м³/ч, 8,4–7,2 атм;
- T3-100AE — 60–180 м³/ч, 7,8–5,7 атм;
- T3-110E — 60–210 м³/ч, 9,4–7,5 атм.
Подбирать модель нужно по фактическому расходу капельной ленты и потерям давления в системе фильтрации и магистрали.
Дизельная станция для капельного полива
Для капельного полива дизельную станцию выбирают индивидуально: по длине магистрали, диаметру трубы, расходу капельной ленты и параметрам фильтров.
Есть модели широкого диапазона, подходящие во многих случаях, например, AQUATORIYA 125 л.с. с насосом Rovatti S3K100/2. Максимальные параметры — до 132 м³/ч при напоре 102 м.
За счёт регулировки оборотов такая станция может работать в разных режимах:
- при 1450 об/мин — 72 м³/ч при 5,8 атм или 120 м³/ч при 4,5 атм;
- при 1800 об/мин — 72 м³/ч при 9,3 атм или 132 м³/ч при 7,7 атм;
- при 2300 об/мин — 72 м³/ч при 15 атм.
Это удобно, если сегодня у вас один поливной блок, а завтра другой, или если часть полей находится дальше от источника воды.
2.3. Насос для круговых и фронтальных дождевальных машин
Круговые и фронтальные дождевальные машины — это уже серьёзный уровень орошения. Здесь расходы воды могут быть очень большими.
В среднем расход составляет 50–150 м³/ч на каждые 100 м длины машины. То есть машина длиной 500 м может требовать примерно 250–750 м³/ч.
Давление на входе в машину обычно находится в диапазоне:
- 0,8–1,5 атм — самый массовый вариант;
- 1,6–2,5 атм — при сложном рельефе, перепадах высот или дальнеструйных аппаратах на конце консоли.
Но это давление именно на входе в машину. Насос должен дополнительно компенсировать потери в магистрали.
Насос и магистральная труба подбираются в паре таким образом, чтобы требуемая рабочая точка насоса не была слишком высокой
Учитывая высокую стоимость круговых и фронтальных машин, грамотный проект — это безусловная необходимость. Ключевой момент — это точный подбор диаметра трубы. Оптимальный вариант — низконапорная труба (до 6 атм), которая пропустит необходимый объём воды без избыточного напора. Попытка уменьшить диаметр ведёт к обратному эффекту: для сохранения производительности требуется сильно увеличить напор, а значит — переплатить за трубу с более толстой стенкой (на 8 или 12 атм), за более мощный насос и увеличенный расхода топлива или электроэнергии. Рекомендации: проектируйте связку «труба + насос» так, чтобы рабочее давление не превышало 6 атм, а насос подбирайте строго под расчётную рабочую точку системы орошения.
Ключевой момент для круговых и фронтальных ДМ — это точный подбор диаметра трубы. Оптимальный вариант — низконапорная труба (до 6 атм), которая пропустит необходимый объём воды без избыточного напора.
Для круговых и фронтальных ДМ требуются насосы очень высокой производительности, точный размер которой сильно зависит от модели.
Что касается давления, то оно тоже сильно зависит от длины магистральной напорной трубы и перепада по высоте от насоса до ДМ.
Поэтому: смотрим в паспорте какое надо давление (атм) и расход (м3/ч) на входе, рассчитываем потери в магистральной трубе исходя из её длины, диаметра и подъёма по высоте (+ потери на фильтрах, сужениях и поворотах) и исходя из суммы этих параметров подбираем рабочую точку насоса.
Рабочая точка не должна быть крайней в диапазоне работы насоса, а мощность двигателя должна быть с небольшим запасом. Если запаса не будет — двигатель будет быстрее изнашиваться, если взять большой запас — будет перерасход топлива/электроэнергии.
Какой привод выбрать для широкозахватной ДМ
Для широкозахватных ДМ насосы от ВОМ применяются редко. Такие машины работают долго, часто весь сезон, и требуют больших объёмов воды.
Чаще используют:
- электронасос, если есть электричество нужной мощности;
- дизельную насосную станцию, если электричества нет или подключение экономически невыгодно.
Насос от ВОМ можно использовать как резервный вариант или для небольших машин
Примеры насосов от ВОМ:
- T3-110E — 60–210 м³/ч при 9,4–7,5 атм;
- T4-125G — 120–240 м³/ч при 7,5–6,3 атм;
- TR4-125, 1000 об/мин — 120–270 м³/ч при напоре до 9,2 атм.
Дизельные станции для круговых и фронтальных машин
Дизельные мотопомпы для широкозахватных ДМ — это, как правило, модели с высоким расходом (200-800 м3/ч и выше) и напором, который сильно зависит от конкретных условий (длина и диаметр магистральной трубы, подъём по высоте и др.).
- AQUATORIYA ДНС-240/95, 180 л.с.
Производительность — 240 м³/ч, напор — 95 м. - AQUATORIYA ДНС-400/90, двигатель 225 л.с.
Рабочие точки:
— при 1450 об/мин — 400 м³/ч при 9 атм, 500 м³/ч при 8,3 атм;
— при 1750 об/мин — 400 м³/ч при 13,5 атм, 500 м³/ч при 12,8 атм. - Есть и более производительные станции — до 800 м³/ч при напоре 4–5 атм и выше.
На нашей практике, фермеры нередко сами собирают дизельную насосную станцию под свои задачи. У нас уже накопились десятки фото и видео от наших покупателей-аграриев с самосборными ДНС. Для этих задач фермеры используют консольные насосы 1450-2300 об/мин и двигатели (чаще всего тракторные либо готовые силовые установки для мотопомп).
Электронасосы для широкозахватных ДМ
Как мы уже писали, при выборе электронасоса очень важно, чтобы номинальная рабочая точка была максимально близка к расчётным параметрам системы: расходом и напором.
У мотопомп и насосов от вом всегда есть несколько диапазонов напор/расход в зависимости от оборотов двигателя, а у электронасоса такой диапазон только один (т.к. электронасос рассчитан для работы с определённой фиксированной скоростью вращения двигателя. Скорость вращения двигателя можно регулировать с помощью специального устройства - частотного преобразователя, но в небольшом диапазоне.)
Aquatoriya ES125-100-200, электродвигатель 75 кВт.
Рабочие точки:- 300 м³/ч при напоре 56 м;
- 390 м³/ч при напоре 49 м.
На крупной системе иногда выгоднее поставить не один большой насос, а несколько меньших. Это нередко дешевле в покупке и монтаже, а также снижаются риски поломки насоса. Проще иметь в запасе один насос меньшего размера.
2.4. Подбор насоса для спринклерного орошения
Спринклерное орошение часто используют на участках 10–20 га, особенно когда нужна мобильность. Схема простая: насос стоит у источника воды, от него идут мягкие рукава, пожарные шланги или пластиковые трубы, подводящие воду к спринклерам.
Спринклеры большой дальности
Для спринклеров с дальностью 40–75 м обычно требуется:
- расход: 100–200 м³/ч;
- давление: 5–7 атм.
Насос от вом для спринклеров большой дальности
Если используются два спринклера типа «Кликер» или близкие по параметрам, нужен насос примерно 100 м³/ч при 5–7 атм, обычно используют Rovatti T2-85AE.
Если четыре Кликера (или близких по параметрам)— ориентир уже около 200 м³/ч при 5–7 атм. Отличный выбор в этом случае Rovatti T3-110E.
При длинных шлангах 500–1000 м применяют более высоконапорные насосы, например Rovatti T3-80AE с параметрами до 90 м³/ч при 11 атм.
Дизельная станция для спринклеров
Для спринклеров средней и большой дальности можно рассматривать AQUATORIYA 125 л.с. с насосом Rovatti S3K100/2.
За счёт регулировки оборотов станция подходит и для сравнительно коротких линий, и для длинных магистралей, где нужно больше давления.
Пример рабочих точек:
- 1450 об/мин — 72 м³/ч при 5,8 атм, 120 м³/ч при 4,5 атм;
- 1800 об/мин — 72 м³/ч при 9,3 атм, 132 м³/ч при 7,7 атм;
- 2300 об/мин — 72 м³/ч при 15 атм.
Электронасосы для спринклерного полива
Для больших участков можно рассмотреть:
Aquatoriya PST 65-250/300, 30 кВт
Производительность — 90 м³/ч, напор — 74 м, выход 65 мм. Подойдёт для 2–3 спринклеров средней дальности.
Aquatoriya PST 100-250/450, 45 кВт
Производительность — 200 м³/ч, напор — 56 м, выход 100 мм. Можно подключить 4 спринклера типа «Кликер», FSN50ADJ-S или близкие по параметрам.
Насос для спринклеров малой дальности
Для небольших участков до 1–2 га и культур, которым нужна мелкая капля, применяют спринклеры малой дальности — примерно 10–30 м.
Им обычно требуется:
- давление: 1–3 атм;
- расход: от 1 до 30 м³/ч, в зависимости от количества оросителей.
Для маленьких спринклеров подойдут относительно небольшие мотопомпы и электронасосы.
Примеры:
- Мотопомпа КМ 80 СХ, 3″, 7 л.с. — одна из рабочих точек 30 м³/ч при напоре 20 м;
- Мотопомпа KM50HP-2, 2″, 7 л.с. — одна из рабочих точек 15 м³/ч при напоре 38 м;
- Электронасос Aquatoriya PST 32-200/30, 3 кВт — 15 м³/ч, напор 35,2 м;
- Электронасос Aquatoriya PST 40-250/150, 15 кВт — 27 м³/ч, напор 75,2 м.
Насосы от вом для полива небольших участков редко используют. Но есть малые модели, которые с успехом используются и в этих случаях. Например, насос Rovatti T0-50 с max производительностью 33 м3/ч при напоре 4.7 атм. Этот «малыш» может с успехом питать несколько маленьких спринклеров или один-два средних.
3. КАК ВЫБРАТЬ ПРИВОД НАСОСА: общие рекомендации для всех систем орошения
Технические параметры (мощность, давление и производительность) — это половина дела. Вторая половина — выбрать правильный привод.
Есть три основных варианта:
- насос от ВОМ трактора;
- электрический насос;
- дизельная насосная станция.
У каждого варианта свои преимущества, недостатки и критерии выбора.
Насос от ВОМ трактора
Насос от ВОМ — это центробежный насос без собственного двигателя. Он навешивается на трактор, подключается к валу отбора мощности через кардан и работает от двигателя трактора.
Плюсы насоса от ВОМ
Простота и надёжность.
В насосе нет отдельного двигателя, стартера, аккумулятора, сложной электроники. Меньше узлов — меньше поводов бегать вокруг насоса с ключами в самый жаркий день.
Цена.
Насос от ВОМ обычно заметно дешевле (в 2–3 раза) дизельной станции с похожими параметрами, потому что не имеет собственного двигателя.
Мобильность.
Насос крепится на стандартную трёхточечную навеску. Его удобно перевозить между полями, особенно если в хозяйстве несколько участков.
Компактность.
Он занимает меньше места при хранении и проще в транспортировке.
Где насос от ВОМ особенно хорош
Популярность насосов от вом крайне высока среди средних и малых фермерских хозяйств с орошаемыми полями до 50 га, а также для мобильных систем полива, где требуется частое перемещение насоса с поля на поле.
Применяются насосы от вом, чаще всего, для спринклерного орошения и барабанных дождевальных машин. Чуть реже, но тоже достаточно часто, для капельного полива. Очень редко — для широкозахватных (круговых и фронтальных) ДМ.
Экономика насоса от ВОМ
На экономику влияют три фактора.
Первый — стоимость покупки. Насос от ВОМ обычно существенно дешевле дизельной станции или электронасоса.
Второй — расход топлива трактора. Он зависит от мощности насоса, трактора и оборотов двигателя. По нашему опыту, в подавляющем большинстве случаев для орошения с помощью насосов от вом используются трактора МТЗ 80/82 (~ 80 л.с.) Для МТЗ-80 на поливе типичный расход часто находится в диапазоне 8–10 л/ч, но фактические цифры зависят от нагрузки и режима работы. Иногда небольшие насосы от вом (до 25 л.с.) используют на минитракторах, тогда расход может быть и меньше.
Третий фактор — наличие свободного трактора. Если трактор на сезон полива есть, насос от ВОМ часто оказывается самым разумным решением. Если трактора нет, то покупать его только ради насоса неоправданно.
Электронасос
Электронасос выбирают, если есть стабильная сеть 380 В достаточной мощности и тариф на электроэнергию не делает полив золотым.
Мощность насосов для орошения может сильно отличаться: от десятков до сотен киловатт. Поэтому важно заранее оценить не только цену самого насоса, но и стоимость подключения, кабелей, автоматики, защиты и возможного резервного питания.
Плюсы электронасоса
Минимальное обслуживание.
Нет топливной аппаратуры, форсунок, турбин, ремней, топливных фильтров, замены масла и заправки соляркой.
Автоматизация.
Электронасос проще подключить к частотному преобразователю, датчикам давления, таймерам и системе автоматического управления.
Стабильная работа.
При правильном подборе и защите электродвигатель хорошо переносит длительную работу.
Нет топливных рисков.
Не нужно возить солярку, контролировать бак и переживать, что топливо «само ушло в неизвестном направлении».
Когда электронасос выгоден
Электронасос особенно хорош, если:
- насос работает много часов за сезон;
- система стационарная;
- есть нормальная электросеть;
- тариф экономически оправдан;
- полив делается надолго.
Если же полив временный, поле удалённое, тариф высокий или сеть нестабильная, электронасос может оказаться не лучшим вариантом.
Дизельная насосная станция
Дизельная насосная станция — популярное решение для средних и крупных хозяйств, особенно там, где нет электричества нужной мощности.
ДНС выбирают, когда:
- нет подходящей электросети или подключение слишком дорогое. Мы фиксировали случаи, когда фермеры переходили с электронасосов на дизель, потому что тарифы на коммерческое электричество делали использование электронасоса более дорогим, чем полив дизельной насосной станцией.
- большие площади орошения, на которых применение насоса от вом нецелесообразно;
- не хочется отвлекать трактор на полив.
Плюсы дизельной станции
Автономность. Не зависит от электросети. Есть вода и топливо — можно работать.
Мобильность. Станцию можно перевозить между полями.
Большая производительность. Насосы от ВОМ имеют ограничения по мощности. Дизельные станции могут выдавать сотни кубометров в час, включая варианты до 800 м³/ч и более.
Не нужен трактор. Трактор занимается своими делами, насос — своими. В сезон это особенно важно.
Возможность автоматизации. Дизельную станцию можно оснащать панелью управления, таймерами и датчиками аварийного отключения.
Более высокий КПД, по сравнению с насосом от вом трактора. Насос от вом, при всех его преимуществах, простоте и надёжности, получает крутящий момент через редуктор ВОМа и мультипликатор насоса, что снижает КПД оборудования. ДНС получает вращение крыльчатки напрямую от двигателя, что увеличивает эффективность установки.
Ключевое преимущество мотопомпы по сравнению с электронасосом — широкая зона регулировки напора и производительности. В отличие от электронасосов, дизельный двигатель позволяет гибко менять обороты в диапазоне от 1200 до 2600 об/мин, а значит, фермер получает универсальный инструмент для разных задач. Пример из практики: приобретая мотопомпу с характеристикой 10 атм при 1800 об/мин, вы используете её на этих оборотах для барабанной дождевальной машины. При переходе на капельный полив достаточно снизить обороты до 1450 об/мин (или ниже), и станция уже выдаёт комфортные 5 атм. Частотное регулирование у электрических насосов крайне ограничено — допустимый диапазон снижения оборотов редко превышает 10–20%. Это не даёт возможности кардинально менять режим работы под разные типы оросительных систем. Мотопомпа же покрывает весь спектр полевых задач одной единицей оборудования.
4. Краткий итог: какой привод насос выбрать
Насос от ВОМ — ваш вариант, если:
- у вас хозяйство до 50 га, оптимально 10-20 га.
- есть свободный трактор на сезон полива;
- много небольших полей и насос надо часто перемещать с поля на поле;
- используется барабанная дождевальная машина;
- работает спринклерный полив на участках 10–50 га;
- нужна простая, надёжная и сравнительно недорогая система.
Дизельная насосная станция — ваш вариант, если:
- нет электросети нужной мощности;
- подключение электричества слишком дорогое;
- тарифы на электроэнергию невыгодные;
- большие площади орошения (50-200 га и более) с большим расходом воды (более 300 м3/ч), на которых применение насоса от вом нецелесообразно;;
- электроснабжение нестабильное, что может обернуться простоем насоса и потерей урожая;
- нужен универсальный насос для разных задач (через регулировку оборотов получаем разные напор/расход)
Электронасос — ваш вариант, если:
- есть стабильная сеть 380 В;
- тариф на электроэнергию экономически оправдан;
- насос может быть установлен стационарно в месте наличия электросети и обслуживать все орошаемые поля. То есть не требуется перемещать насос к полям без электричества.
- полив будет работать много часов за сезону вас длительный сезон полива. Если поливать нужно редко и понемногу, подведение электричества может быть неоправданно
- полив обустраивается надолго, и вложения в подведение электричества оправданны. Если полив нужен временно (на 1-2 сезона), после чего поле выводится из севооборота, то зачастую целесообразнее использовать ДНС или насос от вом.
- нужна автоматизация и минимальное обслуживание.
5. Главное правило подбора
Насос нужно выбирать не по максимальной цифре в каталоге, а по рабочей точке: сколько кубометров в час он выдаёт при нужном напоре именно в вашей системе.
Для точного подбора нужно знать:
- тип оросительного оборудования;
- требуемый расход воды и давление на входе в оросительное оборудование;
- длину и диаметр магистрали. Точнее этот параметр рассчитывается (проектируется) в связке с насосом. Исходя из удалённости орошаемого участка от водоёма, перепада по высоте, требуемого напора. Но если у вас уже проложена магистраль, можно рассчитать, подойдёт она или нет;
- перепад высот;
- фильтры и арматуру;
- доступность электричества;
- наличие свободного трактора;
- режим работы в сезон.
- источник воды.
Про источник воды следует сказать несколько слов отдельно
Для эффективного орошения полей необходим источник воды, позволяющий забирать воду с расходом от 100 м3/ч и более в течение всего времени полива (день, неделя)
Для эффективного орошения полей необходим источник воды, позволяющий забирать воду с расходом от 100 м3/ч и более в течение всего времени полива (день, неделя). Для примера, чтобы полить 10 га, с нормой 30 мм осадков, нужно в среднем 3000 м3 воды, т.е. насос мощностью 100м3/ч должен отработать 30 часов. Даже полив 1 га с нормой 10 мм требует 100 кубов воды (с нормой 30 мм — уже 300 кубов воды). В большинстве случаев забирать такой объём воды позволяют все открытые водоёмы — оросительные каналы, реки, озёра. Скважины — почти никогда не дают такого количества воды. Если у вас нет открытого водоёма, — промышленный полив часто невозможен, или экономически невыгоден.
Если вы всё таки планируете использовать скважину — обязательно узнайте у специалистов по бурению скважин — возможный дебет скважины (сколько м3/час) и затраты на её обустройство и эксплуатацию (бурение, мощный глубинный насос, подведение электричества, затраты на электроэнергию).
Если планируете использовать скважину, обязательно учитывайте следующее:
- Вода в скважине по качеству не всегда пригодна для орошения (может быть жесткая, с примесями).
- Экономика — подъем воды из скважины обходится дороже из-за затрат на электроэнергию/топливо.
Дебет — в скважине может не быть достаточного объема воды для покрытия расхода системы.
Хороший насос — тот, который спокойно выдаёт нужный расход и давление под вашу систему орошения, и при этом не съедает лишнее топливо
В НТЦ «Агросектор» мы подбираем насосы именно так: под конкретную систему орошения, поле, магистраль, источник воды.
Алексей Глебов, НТЦ «Агросектор», более 20 лет занимается проектированием систем орошения и подбором насосного оборудования для агрохолдингов и фермерских хозяйств
