حاسبة تحديد حجم مضخة الري: تدفق المنطقة والارتفاع الكلي

لا تفيد حاسبة تحديد حجم مضخة الري إلا إذا كان التصرف والارتفاع المدخلان يصفان حالة التشغيل نفسها. قد يعرف المزارع عدد النقاطات ولا يعرف منسوب الماء أثناء الضخ، أو يعرف ارتفاع الحقل لكنه يغفل احتكاك الأنابيب والضغط المطلوب عند آخر مخرج. اجمع هذه المدخلات في ورقة واضحة قبل مقارنة المضخات. والنتيجة المطلوبة هي نقطة تصميم: التصرف الذي تحتاج إليه منطقة محددة عند الارتفاع الكلي الذي يجب أن تتغلب عليه المضخة عند ذلك التصرف. لا تثبت قيمة أقصى تصرف وقيمة أقصى ارتفاع في بطاقة المنتج أن المضخة تحقق القيمتين معاً.

يبني هذا الدليل حالة واحدة للفرز الأولي، ثم يوضح ما ينبغي التحقق منه بمنحنى الشركة المصنّعة الكامل، وبمساعدة مصمم مؤهل عند الحاجة. يشرح دليل حساب تصرف منطقة الري بالتنقيط طلب النقاطات، بينما يقارن دليل شراء مضخات السطح الشمسية ومضخات البطارية بين خيارات الشراء. أما هنا فنربط التصرف المتزامن وارتفاع السحب وفارق المنسوب وضغط المخرج وفواقد المسار. لا نفترض كفاءة أو تمديدات كهربائية أو حجماً للألواح الشمسية، ولا نضمن نقطة تشغيل لطراز بعينه.

سمِّ حالة الري قبل تدوين الأرقام

امنح كل حالة اسماً واضحاً مثل «خضروات الجهة الشمالية فقط» أو «البيت المحمي فقط» أو «الشمال والنفق مع السماح بالتداخل». دوّن كل صمام مفتوح وأي استعمال آخر يشترك في مصدر الماء. حدّد ما إذا كانت المنطقة تعمل بالتنقيط أو الرش أو بمزيج منهما. قد يخفي متوسط اليوم أعلى طلب متزامن أو أصغر منطقة ستشغّل المضخة. استخدم جدول التحكم المسموح به فعلاً، ولا تجمع مخارج مناطق يمنع المتحكم فتحها في الوقت نفسه.

سجّل مصدر الماء ومنسوبه أثناء الضخ، وليس منسوب السكون الذي قيس قبل بدء العمل فقط. حدّد موضع المضخة ونقطة التسليم الأشد تطلباً من الناحية الهيدروليكية في الحالة المحددة. فقد يحتاج مخرج مرتفع وبعيد إلى ارتفاع أكبر من فرع قريب حتى لو كان الفرع القريب يستهلك ماء أكثر. وقد يكون طول الأنبوب العامل الأهم في الاحتكاك في مسار، بينما يكون الصعود القصير أهم في مسار آخر. خصّص صفاً مستقلاً لكل حالة حتى لا تنشأ تركيبة خيالية تجمع كل أسوأ الاحتمالات معاً.

يربط دليل تصميم التنقيط للمزرعة بين صفوف المحاصيل والمناطق والضغط وانتظام التوزيع. وللفرز الأولي للمضخة، ارسم مسار الماء من المصدر إلى المضخة ثم المرشح والخط الرئيسي والصمامات ومنظمات الضغط والخطوط الفرعية حتى نقطة التسليم. يوضح الرسم موضع كل فاقد ويمنع اختفاء المرشح أو تغير المنسوب من إحدى خانات الحساب.

احسب التصرف المتزامن من المخارج الفعلية

في حالة التنقيط، اضرب تصرف التشغيل المتحقق لكل مجموعة من النقاطات في عدد النقاطات من تلك المجموعة التي تعمل في الوقت نفسه، ثم اجمع المجموعات. وفي حالة الرش، استخدم تركيبة الرشاش والفوهة المحددة وبيانات تشغيلها عند الضغط المطلوب. إذا لم تذكر الشركة سوى تصرف اسمي، فضع علامة على أن المجموع مؤقت وقس منطقة مركبة ممثلة عند ضغطها المعتاد. أضف الاستعمالات الأخرى المتزامنة، مثل غسل المرشح في موعده، إذا كان التصميم يقتضي ذلك أثناء الري. لا تحتسب منطقة أخرى يمنع المتحكم فتحها.

أظهر الوحدات بوضوح. فقد يذكر أحد الطرازات لترات في الساعة، وآخر أمتاراً مكعبة في الساعة، بينما يقرأ مقياس الموقع غالونات في الدقيقة. حوّل كل قيمة إلى وحدة واحدة قبل الجمع وسجل مصدرها. ولا تدعم خانة مكتوب فيها « » من دون وحدة قرار شراء. يفيد دليل فحص أصغر منطقة تشغيل عندما تخدم المضخة كتلة كبيرة وقسماً أصغر بكثير؛ فالوفاء بأعلى تصرف لا يضمن ملاءمة التشغيل لأصغر حالة مسموح بها.

لنفترض، في مثال توضيحي للفرز الأولي فحسب، أن منطقة الخضروات المحددة تحتاج إلى 4 m³/h عندما تعمل منفردة. هذه قيمة مفترضة في ورقة الحساب، وليست توصية مقاسة لمزرعة ولا تصنيفاً لمضخة من IrriNex. ضع الحالات الأخرى في صفوف مستقلة. وقبل الإنفاق، حدّد القياس الميداني أو جدول النقاطات الدقيق الذي سيحل محل هذا الافتراض.

أضف السحب وفارق المنسوب والضغط والفواقد مرة واحدة

يمثل الارتفاع الديناميكي الكلي الحمل الذي يجب على المضخة التغلب عليه عند التصرف المختار. إذا كان المصدر أسفل المضخة، فإن ارتفاع السحب هو الفرق الرأسي بين منسوب الماء أثناء الضخ والمرجع عند مخرج المضخة. أضف فرق الارتفاع الصافي من ذلك المرجع إلى نقطة التسليم، وارتفاع الضغط المطلوب عند المخرج، وفواقد الاحتكاك وفواقد الأجهزة على المسار المستخدم. لا تجمع كل صعود وهبوط في مسار مغلق مضغوط كأنه ارتفاع ساكن دائم. وإذا كان المصدر مضغوطاً أصلاً، فيجب إدخال الضغط المتاح في الحساب ولا ينطبق مثال السحب البسيط كما هو.

يعتمد الاحتكاك على القطر الداخلي الفعلي وطول الأنبوب ومادته ووصلاته والتصرف. يضم الخط الرئيسي للري المصنوع من البولي إيثيلين PE خيارات مختلفة للأقطار الخارجية ودرجات PE وتصنيفات PN وSDR وسماكة الجدار. وقد يختلف القطر الداخلي لخيارين قطرهما الخارجي 32 mm، فتختلف الفواقد عند التصرف نفسه. اختر الخيار الدقيق الذي تنوي استخدامه قبل تقدير الفقد؛ فالقطر الخارجي الاسمي والجدول العام نقطة بداية فقط. وأضف بيانات المرشح والصمامات ومنظم الضغط والوصلات في ظروف التشغيل المقصودة.

في صف توضيحي واضح، افترض تصرفاً قدره 4 m³/h، وارتفاع سحب 4 m، وصعوداً صافياً بعد المضخة قدره 3 m، وارتفاع ضغط مطلوباً عند المخرج الحرج قدره 10 m، وفواقد مجمعة في الأنابيب والوصلات والأجهزة قدرها 6 m عند هذا التصرف. ينتج من الجمع نحو 23 m من الارتفاع الكلي عند 4 m³/h. الأرقام افتراضية ومقربة. فإذا اتضح أن فاقد المرشح أكبر، تغيرت نقطة التصميم. لا تحتسب مرتين ضغطاً يشمل جزءاً من المسار، ولا تستبدل ضغط التشغيل المطلوب عند أبعد مخرج بقراءة ساكنة من مقياس الضغط.

تفصل ورقة إرشاد Texas A&M AgriLife لحساب متطلبات القدرة وأحجام خطوط الإمداد للري بين ارتفاع السحب وتغير المنسوب وضغط التشغيل وفقد الاحتكاك. وجداولها وأمثلتها مرتبطة بالمواد والوحدات المذكورة فيها. نستفيد من ترتيبها، ولا ننقل منها قيمة احتكاك أو نتيجة قدرة. اطلب التحقق من نموذج الفواقد في الموقع ومن الضغط اللازم لمعدات المحصول المحددة.

طابق نقطة التصميم مع منحنى مضخة كامل

بعد تكوين زوج التصرف والارتفاع، اطلب منحنى الشركة المصنّعة لكل طراز محدد عند القدرة والسرعة المزمع استخدامهما. ابحث عن التصرف على المحور الأفقي والارتفاع على المحور الرأسي، وتحقق مما إذا كان الطراز يعمل عند تقاطعهما وضمن نطاق تشغيله المسموح. كرر ذلك لأصغر وأكبر منطقة يمكن تشغيلها، لا لصف المثال وحده. وينبغي التحقق أيضاً من المحرك والمتحكم ومصدر الطاقة الشمسية في تلك الحالات. اسم الطراز أو رقم الواط وحده لا يكفي.

تعرض عائلتا المنتجات المنشورتان ZQD للمضخات السطحية الشمسية عديمة الفُرش وذاتية التحضير وSCPM للمضخات السطحية الشمسية الطاردة المركزية عديمة الفُرش قيماً للتصرف والارتفاع بحسب الطراز. تعامل مع تلك الملصقات بوصفها أوصافاً للفرز الأولي إلى أن يوضح منحنى الطراز الدقيق تركيبة الأداء وظروف الاختبار. ولا تفترض أن أكبر قيمتي التصرف والارتفاع تحدثان معاً. لا تتاح أي من العائلتين حالياً للطلب المباشر عبر الإنترنت؛ اطلب منحنى الطراز والمتحكم المشمول والسعر الحالي والتوافر.

قد تبلغ المضخة الارتفاع المطلوب عند تصرف أقل من حاجة المحصول. وقد تحقق أخرى التصرف فقط عند ارتفاع أقل كثيراً، فلا يصل ماء كافٍ إلى المخارج البعيدة. إذا بدا أن طرازين يناسبان نقطة التصميم، فقارن الكفاءة ونطاق التشغيل وظروف السحب ونطاق التحكم والحماية وخدمة ما بعد البيع مع المورد. وصف «ذاتية التحضير» لا يلغي حدود السحب، واسم «طاردة مركزية» لا يضمن ملاءمة نطاق محدد من المناطق؛ فالوثائق الدقيقة وتصميم التركيب هما ما يثبتان ذلك.

افحص المصدر والأنابيب والطاقة حول المضخة المرشحة

تأكد من قدرة المصدر على توفير التصرف المحدد طوال مدة التشغيل المخطط لها من دون سحب هواء أو رواسب ومن دون هبوط غير مقبول لمنسوب الماء. لمضخة السطح حدود في جهة السحب تتأثر بالارتفاع وفواقد الخط وطريقة التحضير؛ ودليل الطراز هو المرجع لهذه الشروط. إذا كانت مضخة قائمة تفقد التحضير باستمرار، يساعد فحص الموقع عند فقدان تحضير مضخة الري في التمييز بين خلل التركيب وعدم ملاءمة الطراز. لا تعالج السعة القصوى الأعلى خط سحب يتسرب منه الهواء.

راجع تصنيف الضغط والوصلات للأنابيب والمرشح ومنظم الضغط والصمامات والتجهيزات. ولا يعني الوسم PN10 أو PN16 أن التشغيل عند ذلك الضغط موصى به؛ على المصمم المسؤول تقييم تغيرات البدء والإيقاف وأي صدمة مائية. يعتمد الاحتكاك والاندفاع على المسار المركب والتصرف. وقد لا يكون أول قطر يتصل بالمضخة هو الأنسب اقتصادياً لخط رئيسي طويل، كما يمكن لقطر أكبر أن يقلل الفواقد ويغير قائمة المضخات المرشحة.

في الطرازات الشمسية، تحقق مما إذا كان مصدر الطاقة المقترح والمتحكم والتخزين أو ترتيب خزان الماء يساند فترة الري عند نقطة التصميم. لا تحوّل قدرة المحرك المكتوبة إلى حجم ماء يومي مفترض. يؤثر الطقس ومنسوب المصدر الموسمي أيضاً. وإذا استخدم الموقع شبكة كهربائية، فيحدد فني مؤهل الحماية والتوصيلات المطلوبة. أدرج هذه الأسئلة في طلب العرض بدلاً من إضافة «معامل أمان» مخترع إلى رقم المضخة.

حوّل ورقة الحساب إلى طلب عرض سعر خاص بالطراز

أرسل إلى كل مورد أسماء حالات التشغيل، والتصرف المتزامن بوحدة واحدة، وتفصيل الارتفاع الكلي، ومنسوب المصدر أثناء الضخ، ومسار الأنابيب إلى المخرج، وخيار خط PE، وبيانات المرشح ومنظم الضغط، وفترة الري المطلوبة والطاقة المتاحة. اطلب منحنى يحدد نقطة التشغيل للطراز المقترح في كل حالة، وحدود التشغيل، وبيانات الكفاءة إن كانت متاحة، ومتطلبات السحب، والمتحكم والوصلات المشمولة، والحمايات والضمان والسعر الحالي وموعد التسليم. واحتفظ بافتراضات المورد مع رده.

إذا لم يستطع المورد تحديد مكان زوج التصرف والارتفاع على المنحنى، فلا تكفي بطاقة المنتج للموافقة على الطراز. وإذا بقي فاقد الأنبوب أو منسوب المصدر مجهولاً، فحل هذه المدخلات قبل اعتبار نتيجة الحساب دقيقة. لا تتاح عائلتا المضخات والخط الرئيسي PE حالياً للطلب المباشر عبر الإنترنت؛ والسعر الفارغ أو الصفري لا يعني أن المنتج مجاني. يجب أن يحدد العرض الدقيق الخيارات والمكونات المشمولة.

بعد التركيب، قس التصرف والضغط والمنطقة المقصودة تعمل، بما في ذلك أبعد مخرج. قارن النتائج بحالة التصميم وسجل منسوب الماء والصمامات المفتوحة وحالة المرشح والطاقة المتاحة. إذا اختلفت نقطة التشغيل المركبة، فافحص النظام وافتراضاته قبل تغيير المعدات. تنتج حاسبة تحديد حجم مضخة الري المفيدة متطلباً قابلاً للتتبع للتصرف والارتفاع وقائمة أولية للتحقق؛ ولا تضمن احتياجات المحصول استناداً إلى رقمين أقصى مطبوعين قرب اسم المضخة.