Выбор дождевальной машины
Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур необходимы системы искусственного полива. Какую дождевальную машину выбрать, чтобы вложения окупились? В обзоре приведены краткие характеристики и основные параметры сравнения различных установок.
Виды дождевальных машин
Различные модели, которые выпускают производители дождевальных машин, отличаются ценой, а также производительностью. Некоторые виды адаптированы под орошение участков конкретной формы и площади. На рынке представлена техника четырех категорий:
• круговые дождевальные;
• фронтальные дождевальные;
• машины барабанного типа (катушки);
• спринклерные системы.
Каждый вид дождевальных установок имеет определенные преимущества и недостатки. При выборе следует учитывать возможность эксплуатации в российских условиях.
Круговые дождевальные машины
Установки имеют центральную башню с вращающимся вокруг ее оси трубопроводом, поднятым над землей с помощью опорных тележек. В трубопровод встроены оросители низкого давления. Мощные модели рассчитаны на орошение участков площадью в несколько десятков гектар. Стоимость конструкции порядка 7 миллионов рублей.
Насосные станции закачивают воду в круговую машину под давлением, составляющим 2-4 атмосферы. Через центральную магистраль поток поступает на дождеватели, распределенные по всей длине трубы.
После подключения воды и электричества к центральной опоре, опорные тележки вращают трубопровод вокруг центральной опоры. В движение тележки приводят электродвигатели запитанные от дизельного электрогенератора.
К преимуществам, по мнению экспертов, относятся:
Фронтальные дождевальные машины
Мобильные трубопроводы на колесах оснащены оросителями низкого давления. Установки длиной 400 и более метров перемещаются поперек орошаемых полей. Агрегаты предназначены для работ на участках в несколько сотен гектаров. Бюджет покупки превышает 10 млн. рублей. Это идеальный вариант для обработки длинных прямоугольных участков.
Вода в оросители подается по гибкому шлангу или напрямую из канала. Допустимое расстояние до источника – 25-120 метров. Трубопроводы комплектуются шлангами диаметром 6-8 дюймов. Максимальная ширина поля для одного крыла составляет 35-510, для двух – 1020 метров. Стандартный суточный вылив установки равен 5-34 миллиметрам. Шланговая подача выполняется через гидранты или стационарные трубопроводы.
Переключение питающих шлангов при перемещении с одной зоны в другую выполняется вручную. Давление воды в центральном водопроводе должно составлять 2-4 атмосферы.
К преимуществам фронтальных дождевальных машин относятся
Главными недостатками фронтальной системы орошения являются сложность и высокая цена подвода воды. К затратам по покупке установки прибавляются расходы на насосную станцию, гидрантов, устройство водозабора, а также трубопроводов. Для перемещения машины необходима подготовленная дорожная полоса. Движение в обратную сторону выполняется по влажной почве.
Дождевальные машины барабанного типа
Конструкция состоит из барабана на прицепе и тележки со спринклером (консолью, оснащенной форсунками). Поливочный шланг наматывается на барабан. Стартовая стоимость – от 1.5-3 млн. рублей.
Это самая популярная категория машин среди фермеров благодаря оптимальному сочетанию цена-производительность. Иногда такие установки, которые производит ООО «НПО «Мелиоратор», называют «катушками», потому что основной частью конструкции является вращающийся барабан. Максимальная длина шланга составляет 170-500 метров, а диаметр – 5-11 сантиметров.
В начале участка катушка подключается к насосной станции. Во время движения трактора, перемещающего прицеп, разматывается шланг. После запуска насосной станции через спринклер или консоль подается вода. Если по агротехнике допустимо использование крупных капель, применяются спринклеры. Для генерации мелких капель или при низком давлении воды в системе предпочтительны консоли.
Основным ограничением при использовании установок является невысокая производительность, так для машины с длиной шланга 500 метров, сезонная нагрузка составляет всего 30 га.
Спринклерные установки
Навесные и переносные агрегаты подают на поля воду через спринклеры. Установка подключается к насосной станции, расположенной у воды (скважины). Насос закачивает воду в один или несколько спринклеров. Скорость полива примерно равна барабанным установкам.
Спринклеры крепятся к трактору или размещаются в поле на треногах. Оптимальная площадь участков – 20-40 гектаров. Это самый бюджетный вариант. Стоимость составляет от 230 тыс. руб. Отдельная статья затрат – высоконапорные шланги.
Насос должен обеспечивать давление 5-10 атмосфер и подачу до 100-200 кубометров в час. Одна насосная станция обслуживает мощный спринклер дальностью до 78 метров или несколько некрупных, подающих воду на расстояние до 20-30 метров.
Навесные установки идеальны для узких полей (75-150 метров) с оросительными каналами по бокам. Мобильные модификации навешиваются на тракторы. Производительность систем составляет до 8 гектаров в день и 20-50 гектаров за сезон. Оптимальный вариант подключения системы – дизельные насосные станции, обеспечивающие высокую автономность. Спринклеры перемещают, если источники воды удалены от полей или недостаточно велика зона покрытия.
Основным преимуществом спринклерных установок является низкая стоимость. Комплект из насоса и спринклеров стоит 330 и более тысяч руб. Кроме того, необходимы арматура, фитинги и шланги. Недостаток навесных установок – необходимость сети водных каналов. Переносное оборудование требует постоянного обслуживания для перемещения техники.
Как выбрать лучший вариант дождевальной установки
Участки большой площади от 100 гектаров в основном поливаются круговыми дождевальными машинами. На длинных ровных полях используются «фронталки».
Для обработки нескольких небольших полей идеально подходят «катушки» или спринклерные системы. При выборе следует учитывать, что спринклерный полив – более трудозатратный метод.
Кроме того, необходимо принимать во внимание стоимость насосных станций, трубопроводов, технического обслуживания и ремонта техники, производительность скважин. Для каждого конкретного случая выбирается оптимальный вариант в зависимости от площади полей, бюджета, удаленности воды, возможности полоть участки и других параметров. Капитальные вложения должны окупиться в течение 3-5 лет, а затем приносить прибыль.
Широкозахватные дождевальные машины кругового и фронтального действия
Компания Otech (Отек) расположена на Юго-3ападе Франции в городе Пюйо. С 1980 года она производит поворотно-круговые и фронтальные широкозахватные системы для полива. Производственные мощности завода обеспечивают выпуск более 3000 секций и более 400 фронтальных и поворотно-круговых машин в год.
Организация производства выстроена по автоматизированной системе КАNBAN, ведется строгий контроль качества. Все звенья производственного процесса (в том числе программирование и изготовление электрических щитов и секций) сосредоточены в одном месте. Компания Отек может обеспечить изготовление и поставку запасных частей в кратчайшие сроки.
Машины рассчитаны под полив участков площадью от З-х до нескольких сотен гектаров, с учетом энергозатрат и необходимого количества воды для культур. Компания Otech (Отек) концентрирует свое внимание на правильном подборе систем полива, а также на правильном распределении форсунок, что позволяет добиться равномерного полива (эффективность 90-95 %) без необходимости увеличения напора воды и энергозатрат.
Среди последних разработок компании Отек внимания заслуживают следующие аспекты: система DOSITECH (Дистанционное управление), Пивот НD (Гидравлический), откидная консоль и складная секция. Кроме того, Otech (Отек) может предложить целый спектр дополнительных аксессуаров для осуществления промышленного орошения.
Вся продукция разработана для достижения неизменной цели: «Точная доза осадков в нужном месте и в нужный час». Срок службы поворотно-круговых систем и фронтальных рамп превышает 10 лет. Многие системы находятся в рабочем состоянии уже более 25-ти лет. Именно поэтому данные установки являются долгосрочным инвестиционным вложением. Поскольку затраты на обслуживание круговых и фронтальных машин минимальны, они могут по праву считаться самыми эффективными и рентабельными системами орошения. На сегодняшний день в мире работает более 2000 широкозахватных систем производства компании Отек. Возможная длина секций 38м.‚ 44м.‚ 50м.‚ 56м., 62м.
Поворотно-круговые машины (пивоты)
Пивоты являются оросительными системами, состоящими из одной или нескольких секций, совершающих оборот вокруг центрального элемента.
Поворотно-круговая система, совершающая полный оборот
Зональная поворотно-круговая система
Секции выполняют неполный оборот, оптимизируя орошаемую площадь, в тех случаях, когда на земельном участке имеются препятствия (фермерское хозяйство, деревья, столбы и прочее), или когда непосредственно форма самого земельного участка не позволяет секциям сделать полный оборот. Система автоматического переменного вращения гарантирует непрерывную работу, в то время как система безопасности обеспечивает остановку в конце участка.
Гидравлическая поворотно-круговая система
Данный тип пивота не требует подачи электропитания, а производит работу с помощью установленной на нем гидравлической турбины. Необходимая для его продвижения вода полностью используется для орошения: это эксклюзивная разработка Отек. Состоящий из одной секции с консолью и пушкой, такой пивот позволяет орошать участки площадью до 4-х га с расходом воды в 33 мЗ/ч.
Перемещаемые поворотно-круговые системы
Рабочие секции данной машины установлены на башнях, оснащенных поворачивающимися на осях колесами, и на перемещающемся центральном элементе, оборудованным дышлом. После того, как колеса будут выровнены по одной оси с секциями, перемещение установки может осуществляться с помощью трактора. Данная модель позволяет снизить себестоимость оросительной системы на гектар, повышая покрываемую площадь одной машиной.
SPEEDY RAIN
Speedy Rain представляет собой передвигающуюся независимым образом установку. Данная система работает по принципу пивота, вращаясь вокруг главной башни. В момент перемещения, его функционирование напоминает работу фронтальной рампы. При этом не требуется трактор, так как установка перемещается самостоятельно при помощи кабельного управления.
Фронтальные широкозахватные системы
Фронтальные дождевальные машины являются установками, состоящими из нескольких секций, которые могут перемещаться в автономном режиме. Подача воды осуществляется при помощи прицепного гибкого шланга или системы забора воды из бокового канала. Электрическое питание подается по кабелям или посредством дизель-генераторной станции, установленной непосредственно на центральном элементе системы. Данные установки могут работать на участках различной конфигурации, совершая линейные или комбинированные маршруты (линейный + круговой).
Фронтальная система модель 2RM1
Данная машина совершает линейное продвижение вперед-назад, и может включать до 5 секций. Это оптимальное решение для полива небольших прямоугольных участков.
Фронтальная система модель 4RM1
Данная машина совершает линейное продвижение вперед-назад, и может включать до 10 секций.
Фронтальная система модель 4RM1-2
Данная машина совершает линейное продвижение вперед-назад, но, в отличии от версии 4RM1, секции располагаются по обе стороны от центральной башни, что позволяет распределить подачу воды и уменьшить падение напора.
Фронтальная система модель 4RMVE
Эта машина может осуществлять комбинированные маршруты (прямолинейный + круговой) благодаря установленной коленчатой трубе на конце передней части тележки. Ее строение, близкое к конструкции пивота, позволяет секциям сделать полукруг и, таким образом, увеличить орошаемую площадь. Фронтальная система модель 4RMG-4RMGD
Фронтальная машина 4RMG может осуществлять идентичный фронтальной машине 4RMVE маршрут (прямолинейный + круговой). Система вращения колес моторизированной башни (посредством кабельного дистанционного управления) позволяет машине изменить направление работы и лучше приспособиться к конфигурации земельного участка.
Система контроля
Контроль над работой осуществляется с интуитивного щита управления, снабженного надежными и безотказными электромеханическими компонентами. К панели управления могут быть добавлены следующие опции:
DOSIRAIN —позволяет непосредственно установить желаемую норму осадков в мм с указанием времени маршрута.
DOSIRAIN. Net — позволяет настроить различные дозы подачи осадков на разных участках при помощи сенсорной цветовой поверхности дисплея. Множество других функций дает возможность управлять установкой через компьютер, подключенный к интернет-связи, и получать аварийные сигналы посредством GSM.
Разбрызгиватели
Форсунки небольшого размера играют немаловажную роль в работе систем полива. Они позволяют добиться однородности орошения и оказывают прямое влияние на урожайность культур. Компания Отек предлагает широкий выбор разбрызгивателей и сотрудничает с самыми крупными производителями в этой области. Экономический результат, связанный с рабочим давлением разбрызгивателей, крайне важен. Именно поэтому мы предлагаем системы, которые могут работать при низком давлении (от 0,7 атм). Использование ниспадающих трубок подачи воды способствует приближению разбрызгивателей к культуре, что помогает избежать потерь воды под воздействием ветра. В определенных случаях на конце консоли может быть установлена дополнительная пушка-ирригатор для увеличения общей площади орошения.
Поворотная консоль
С максимальной длиной в 30 метров, откидная консоль позволяет оптимизировать общую орошаемую площадь, избегая, при этом, такие препятствия, как жилые дома, деревья, столбы и др. Конструкция монтируется на последней башне, которая допускает ротацию на ¼ оборота. Стабильность консоли обеспечивается с помощью контргруза. Автоматическая ротация синхронизирована с остановкой и пуском пушки и распрыскивателей, что позволяет полностью орошать недоступные для стандартной машины площади.
Складная секция
Обладая максимальной гибкостью, складная секция является идеальным решением для обхода помех на открытом поле. Секции, находящиеся в нижнем положении относительно оборудованной осью вращения башни, продолжают осуществлять полив, в то время как секции, находящиеся в верхнем положении, остановлены и их распрыскиватели перекрыты.
Двойной пивот: подача воды по двум линиям секций позволяет уменьшить не только энергозатраты, связанные с падением напора, но и увеличить разовую подачу осадков за единицу времени.
Пониженная башня: уменьшает распыление воды под воздействием ветра при поливе низких культур, позволяя приблизить форсунки к культуре. Фронтальная машина с капельным орошением: данная модель сочетает в себе функцию фронтальной машины и технологию капельного орошения, вода подается непосредственно к стеблю растения (например, салат). Данная модель позволяет избежать разбрызгивания воды на листья растения.
Специальные проекты: Отек может разработать установки специального назначения, такие как, например, самоходный пивот для испытательной трассы Michelin.
Дождевальные машины кругового действия
ГОСТ ИСО 11545-2004
Оборудование сельскохозяйственное оросительное
МАШИНЫ ДОЖДЕВАЛЬНЫЕ КРУГОВОГО И ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЙ С ДОЖДЕВАЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ ИЛИ РАСПЫЛИТЕЛЯМИ
Определение равномерности орошения
Agricultural irrigation equipment. Centre-pivot and moving lateral irrigation machines with sprayer or sprinkler nozzles. Determination of uniformity of water distribution
Дата введения 2008-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Научно-производственным республиканским унитарным предприятием «Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации» (БелГИСС) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Комитетом по стандартизации, метрологии и сертификации при Совете Министров Республики Беларусь
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 26 мая 2004 г. N 25)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 марта 2006 г. N 45-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 11545-2004 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2008 г.
7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2020 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения равномерности орошения в полевых условиях дождевальными машинами кругового и поступательного действий с дождевальными аппаратами и распылителями и расчет коэффициента равномерности орошения.
Стандарт распространяется на дождевальные машины кругового и поступательного действий, у которых устройство орошения находится на высоте более 1,5 м от поверхности почвы, а система распределения воды обеспечивает орошение зон перекрытия при последующих проходах.
Настоящий стандарт не распространяется на оценку дождевальных машин кругового действия с устройствами орошения с угловыми консолями.
2 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
2.1 дождевальная машина кругового действия (center-pivot irrigation machine): Автоматическая дождевальная машина, состоящая из самоходных опор, обеспечивающих вращение трубопровода вокруг оси вращения; вода подводится к оси вращения, подается в радиальном направлении по трубопроводу и распределяется с помощью насадок распылителей или дождевальных аппаратов, расположенных вдоль трубопровода.
2.2 дождевальная машина поступательного действия (moving lateral irrigation machine): Автоматическая дождевальная машина, состоящая из самоходных опор, обеспечивающих прямолинейное движение трубопровода и орошение преимущественно прямоугольного участка; вода подается к любой точке трубопровода и распределяется насадками распылителей или дождевальных аппаратов, расположенными вдоль трубопровода.
2.3 набор дождевальных аппаратов (sprinkler package): Комплект устройств, установленных на выходных отверстиях дождевальной машины кругового или поступательного действия, который может состоять из распылителей или дождевальных аппаратов и включать трубопровод, устройства регулирования давления или расхода, предназначенные для конкретной дождевальной машины с определенными эксплуатационными параметрами.
2.4 концевой распылитель (endgun): Одна или несколько насадок распылителей или дождевальных аппаратов, установленных на наиболее удаленном конце (концах) дождевальной машины кругового или поступательного действия для увеличения площади орошения, которые обычно работают только определенное время в соответствии с условиями орошения.
2.5 испытательное давление (test pressure): Давление, измеренное в дождевальной машине кругового или поступательного действия на первом доступном для измерения выходном отверстии до поворота потока или его разветвления в верхней части конструкции.
2.6 эффективный радиус (effective radius): Радиус области поля, орошаемой дождевальной машиной кругового действия, который условно определяют как расстояние от оси вращения до последнего распылителя или дождевального аппарата на трубопроводе плюс 75% радиуса орошения последнего распылителя или дождевального аппарата.
2.7 эффективная длина (effective length): Размер, параллельный трубопроводу на площади орошения дождевальной машиной поступательного действия, который условно определяют как расстояние между двумя самыми удаленными распылителями или дождевальными аппаратами на трубопроводе плюс 75% радиуса орошения каждого крайнего распылителя или дождевального аппарата, исключая тот участок трубопровода, который используется для подачи воды и не применяется для орошения (в этом случае длину такого участка вычитают из эффективной длины).
2.8 радиус орошения (wetted radius): Расстояние, измеренное от оси вращения распылителя или дождевального аппарата до наиболее удаленной точки, в которой интенсивность орошения отдельных насадок, определенная при испытаниях, проведенных при отсутствии ветра, составляет примерно 1 мм/ч.
2.9 глубина орошения (applied depth): Усредненный объем воды, собранной в каждом дождемере из набора дождемеров, плюс среднее значение объема воды, которая испаряется за время ее нахождения в дождемере, разделенный на площадь приемного отверстия дождемера.
2.10 дождемер (collector): Сосуд для сбора воды, распыляемой устройством распределения воды при испытаниях по определению радиуса орошения или несколькими устройствами распределения воды при испытаниях по определению равномерности орошения.
2.11 заказчик (client): Лицо или организация, для которой проводят испытания.
2.12 испытатель (tester): Лицо или организация, которая проводит испытания.
3 Условия испытаний и оборудование
3.1 Дождемеры
3.1.1 Дождемеры, применяемые для испытания, должны быть одного типоразмера и иметь такую форму, чтобы вода не разбрызгивалась и не выливалась наружу. Край дождемера должен быть симметричным, на нем не должно быть выемок. Высота дождемеров должна быть не менее 120 мм. Диаметр приемного отверстия дождемера должен быть в пределах от половины до полной высоты дождемера, но не менее 60 мм. Для уменьшения погрешности измерений для испытаний следует применять дождемеры самых больших размеров, которые можно использовать.
3.1.3 Линии дождемеров располагают следующим образом:
— для дождевальных машин кругового действия дождемеры устанавливают по двум или более линиям, расходящимся радиально от оси вращения. Расстояние между наиболее удаленными от центра точками радиальных линий не должно превышать 50 м. Схему расположения линий дождемеров регистрируют в протоколе испытания (см. рисунок 1);
— для дождевальных машин поступательного действия дождемеры устанавливают по двум или более линиям, параллельным трубопроводу. Линии дождемеров должны выходить за эффективную длину машины, а расстояние между ними не должно превышать 50 м (см. рисунок 2).
3.1.4 Дождемеры располагают так, чтобы препятствия, такие как кроны растений, не влияли на измерение орошения. Если препятствие выше дождемера, но ниже высоты насадки, то с обеих сторон от рядов дождемеров соблюдают свободное (без препятствий) горизонтальное расстояние, которое должно быть не менее чем в два раза больше высоты препятствия (см. рисунок 3А). Для систем с насадками, расположенными ниже высоты кроны растений, с каждой стороны от рядов дождемеров выдерживают горизонтальное свободное (без препятствий) расстояние не менее 1,25 радиуса орошения (см. рисунок 3В).
3.1.5 Приемные отверстия дождемеров должны быть горизонтальными. Если ожидается, что скорость ветра будет превышать 2 м/с, то приемные отверстия дождемеров рекомендуется устанавливать не выше 0,3 м над уровнем почвы или кроны растения. Высота распыления воды из распылителя или дождевального аппарата должна не менее чем на 1 м превышать высоту дождемера. Высоту насадок для распылителей или дождевальных аппаратов и приемных отверстий дождемеров регистрируют в протоколе испытания.