Verlaag beurtkrag se impak op besproeiing

Gepubliseer: 31 Julie 2023

325
Theuns Dreyer, besturende direkteur, Senter 360

Dit is so dat beurtkrag veral vir besproeiingsprodusente baie geld kos. Nie net word opbrengs benadeel nie, maar as die krag by spilpunte en pompstasies nie reg afgesit word nie, kan pompe beskadig word. Die lewensverwagting van pompe word betekenisvol verminder en produsente sal dit eers oor tyd agterkom. Dit maak sin om eerder self die stelsels te gaan afsit as om dit aan Eskom oor te laat.

Beurtkrag is ’n werklikheid wat beteken dat beskikbare besproeiingsure per dag verminder word. Die vraag is: Hoe pas produsente aan om die effek te verlig voordat hulle oorgaan na alternatiewe energiebronne?

Effektiwiteit
Begin deur die toestand van die besproeiingstelsel te evalueer. Indien die stelsel oud en oneffektief is, kan heelwat vermag word deur die stelsel weer op standaard te kry. Dit sal verseker dat meer water in die beskikbare tyd so effektief en egalig moontlik versprei word. Dit is waarvoor die stelsel aanvanklik ontwerp is.

Gee eers aandag aan die basiese aspekte deur lekplekke of pompe wat oneffektief is of laer as die korrekte ontwerpdruk funksioneer, te herstel. Maak ook seker dat terugslagkleppe in ’n goeie werkende toestand is en pompvoetkleppe korrek funksioneer en dig seël sodat water nie in die pype verlore gaan nie. Dit sal verseker dat die pompsuigpyp nie dreineer nie en die pomp onmiddellik funksioneer as krag weer beskikbaar is.

Omdat ’n spilpunt reeds ’n stelsel is wat 24 uur per dag sonder toesig kan funksioneer, laat dit nie veel surplustyd per dag toe nie. Stelsels word gewoonlik 20% oorontwerp vir die omgewing waarin dit werk om vir die onvoorsiene staantyd of agterraak van skedulering voorsiening te maak. Vorige seisoene waarin hoë hitte en droogte ervaar is, het verder geleer dat buffers hoër as 20% ook welkom is in daardie omstandighede.

Herontwerp van die stelsel
’n Herontwerp kan gedoen word om te bepaal of die stelseltoe­diening verhoog kan word binne die raamwerk van die bestaande spilpunt se pypgrootte en ook die bestaande moederlyn se grootte. Hierdie twee dinge is gewoonlik te duur om op te gradeer, maar soms kan net die pomp vergroot word. As ’n mens gelukkig is, kan net ’n nuwe pompstuwer ingesit word. Indien die pomp en/of motor vervang moet word, is dit nog steeds ’n relatief goedkoop oplos­sing om nog ’n millimeter of twee se kapasiteit per dag by te voeg. Die meeste stelsels is so ontwerp dat dit redelik gemaklik tot 2 mm/dag meer kan hanteer voor die verliese as gevolg van die meer water gepomp deur die bestaande pype en spilpunt onekonomies raak.

Proewe en ervaring oor tyd in die veld het getoon dat met die korrekte sprinkelpak­kette die grootste verbetering van water in die grond gemeet kon word met dieselfde millimeter-per-dag-toediening – tot soveel as 40%. Om dit te verduidelik, sal die verskeidenheid spilpuntspuite wat in die mark beskikbaar is, hulle inherente eienskappe en die effek daarvan op effektiwiteit bespreek word.

Spuite, druppelgrootte en verspreiding
Om die uitkoms te verstaan, moet eers gekyk word na die drie kerneienskappe wat sekerlik die grootste bydrae tot die effektiwiteit van water in die grond bepaal en dit is druppelgrootte, egalige verspreiding van water onder elke spuit en die bandwydte (spuit­deursnee) van elke spuit. (Al drie bogenoemde eienskappe is uiters belangrik, maar is die resultaat van ’n spesifieke spuitontwerp en ’n onoorkombare beperking met sekere ontwerptipes.)

  • “Te groot” druppels slaan die grond vas en lei vinnig tot afloop. Ten spyte van die feit dat die verdampingsfaktor met te groot druppels weglaatbaar klein is, lei die vasslaan van grond en die afloop van water albei na groter probleme en minder water in die grond. Druppels wat “te fyn” is se verdampingsfaktor verhoog eksponensieel soos dit kleiner word. Die poging is dus om al die druppels wat die spuit verlaat se grootte in daardie presiese, ideale, uiters nou band te kry.
  • Waarom is die egalige verspreiding van druppels onder elke spuit só belangrik? Al sou druppelgrootte perfek wees, maar die verspreiding daarvan meer aan die buiterand van die spuitpatroon wees en minder direk onder die spuit (as gevolg van inherente spuitontwerp), sou meer water op die buiterand vinniger versadi­ging en afloop veroorsaak, veral op die kritieke buiterand van die spilpunt en ook met hoër toedieningspakkette.
  • As die spuitdeursnee te klein is, skep dit ook op die groter spuite aan die einde van die spilpunt ’n probleem dat te veel water te vinnig op ’n te klein oppervlakte neergesit word en versadiging vinniger bereik word met gepaardgaande afloop.

Is dit moontlik om hierdie ideale eienskappe of soveel daarvan moontlik, in ’n enkele spuit te kry?

Spuitontwikkeling
Daar is oor die jare geweldig baie werk in spuitontwikkeling gedoen deur hoofsaaklik die drie groot inter­nasionale spilpuntspuitvervaardigers.­ Hier volg die tipe spuite wat beskikbaar is en wat vermag is deur die laaste jare se ontwikkeling.

  • Die basiese vastesproeiplaat-tipe spuit. Dit verteenwoordig die oudste tipe doelgemaakte spilpuntspuite. Alhoewel hierdie spuite die goedkoper spuite in die vervaardigers se reekse is, is daar ook heelwat ontwikkeling gedoen met die straalontwerpe om onder andere meer windbestand te wees deur variasies van bou, met uitgangshoeke te speel en verbeterde stroompatrone.
  • Die voordeel is prys.
  • Nadele is beperkte spuitdeursnee (bandwydte) en, alhoewel baie verbeter, ’n inherente beperking om die ideale druppelgrootte deurgaans te bereik. Ideale waterverspreiding is ook beperkend as gevolg van die inherente ontwerpbeperkings. Hierdie spuite is dikwels op duur spuitbalke gesit om bandwydte te vergroot en afloop te verminder. Dit word vandag nog gebruik met die LEPA-stelsel (low energy precision application) deur dit laag te monteer (om die inherente hoë verdamping van die tipe spuit te beperk) en teen lae druk te gebruik (om energie te bespaar).
  • Spuite word besonder naby aan mekaar gemonteer om vir die kleiner bandwydte te kompenseer en voldoende oorvleueling te verseker. Wat dit nie hanteer nie, is die uiters hoë toedieningstempo’s wat net op plat oppervlakke sal werk of gronde met ’n hoë infiltrasievermoë. Dit is nader aan ’n beheerde vloedbesproeiingstelsel en kan nie op enige grond/gewas gebruik word nie. Effektiwiteit van water in die grond is redelik hoog as grondseëling nie ’n probleem is nie en dit nie deur afloop of in wielspore verlore raak nie.
  • Bewegende spuite was die volgende stadium van ontwikkeling en het veral die beperkende bandwydte teen lae druk van die vaste­plaatspuite verbeter.
  • Die eerste ontwikkelings het ’n beter bandwydte gehad en dus ’n effens laer toedieningstempo, maar kon nog nie die verspreiding onder die spuit self by die ideaal bring nie en ook nie die druppelgrootte veel verbeter nie. Soos met die verbeterde eerste geslag spuite het dit nog steeds ’n verskeidenheid van growwe (vasslaan/aflooprisiko), medium- (ideaal) en fyn druppels (hoë verdampingsrisiko) as basiese beperkings.
  • Die tweede deurbraakontwikkeling deur een van die maatskappye was met ’n bewegende sproeiplaat met vrye bewe­ging wat vir die eerste keer die druppels kon sny in baie naby die ideale en konstante druppelgroottes. Tweedens het die tegnologiese ontwikkeling dit reggekry om die water egalig onder die hele spuitoppervlak te versprei en nie in ’n ringpatroon met minder water in die middel soos al die vorige spilpuntspuite nie.
  • Derdens is ’n baie breër bandwydte geskep deur die voordeel van die bewegingsenergie van die verspreidingsplaatjie wat die water verder projekteer en ’n breër bandwydte skep. Hierdie spuit het vir die eerste keer die grootste persentasie van die spilpuntspuitprobleme en -beperkings in een spuit hanteer.
  • Wat hierdie ontwikkeling kan bied, is dus beter beheerde druppelgroottes, egalige verspreiding onder die spuit en breër bandwydte wat alles bydra tot betekenisvol laer verdamping, laer toedieningstempo’s, beter waterinfiltrasie in die grond en gevolg­lik minder afloop (indien enige) met ’n wyer verskeidenheid van grondsoorte. Dit word gedoen teen 1 bar werksdruk op die spuit. Met syfers soos 95+% van die water gepomp in die grond gemeet op ’n warm, droë dag en dit op 2,7 m bo die grond, het hierdie produk ’n nuwe deurbraak in spilpuntspuittegnologie gemaak. (Vergelyk dit met tot 40%-waterverlies van water gepomp teenoor water in die grond gemeet van vasteplaatspuite onder dieselfde toestande.)
  • Die volgende tegnologiese spuitontwikkeling is deur een van die ander maatskappye gedoen wat hierdie reeds besondere produkbeginsel verder gaan verfyn het. Dit gee toegang tot ’n produk wat selfs nog ’n verbeterde druppelgrootteverfyning het, ’n bewegingsmeganisme wat ’n laer operasionele weerstand (spuitdrukke is nou 0,7 bar en opsioneel selfs 0,42 bar) en ’n laer slytweerstand het (dit verseker dat die spuit sy nuwe effektiwiteit/vlak van prestasie oor jare konstant behou; ’n beperking by die eerstegeslagbewegingspuite).

    Met interne proewe met hierdie spuite (0,7-bar-weergawe) op 2,7 m bo die grond en temperature bo 30 °C, is meer as 97% water in die grond gemeet. Met die 0,42-bar-weergawe met die effens groter druppel is geen verlies gemeet nie. Onder dieselfde warm toestande met sterk wind het die uitkomssyfers minimaal verswak en in die geval van die 0,42-bar-weergawe met effens groter druppel is byna weglaatbaar klein verliese gemeet.

Opsommend is dit belangrik om te beklemtoon dat die basiese toestand van die pompe, pype en besproeiingstoestel eerste aandag moet kry of opgegradeer moet word waarna ’n hoëkwaliteitspuit­pakket die volgende grootste enkele verskil sal maak. Daarna kan die millimeter daaglikse ontwerptoediening opgegradeer word indien die bestaande toerusting dit ekonomies regverdig.

Kontak Theuns Dreyer gerus vir verdere bespreking van hierdie onderwerp by 082 564 5955.